Elektrisch isolierende Kunststoffe sind Polymere, deren Elektronen fest in kovalenten Bindungen sitzen. Ohne freie Ladungsträger fließt kein Strom, der spezifische Durchgangswiderstand liegt bei 10¹² bis 10¹⁸ Ω·cm, bei Kupfer sind es 10⁻⁶ Ω·cm. Fast jeder ungefüllte Kunststoff isoliert, die Unterschiede liegen in vier Kennwerten: Durchgangswiderstand, Durchschlagfestigkeit, Dielektrizitätszahl und Verlustfaktor, dazu CTI für die Oberfläche und die Dauergebrauchstemperatur. Dieser Beitrag stellt 17 Werkstoffe mit Prüfnorm in einer Tabelle nebeneinander, grenzt leitfähige Kunststoffe ab und führt in sechs Schritten zur Auswahl. GOBA konfektioniert die Folienwerkstoffe daraus, vor allem PET, Polyimid und PTFE, aus dem Sortiment der Isoliermaterialien als Schnittrolle von 5 bis 1.600 mm Breite und als Stanzteil von 0,023 bis 3,0 mm Dicke.
- PTFE, PE und PP isolieren im Volumen am besten, Polyimid- und PEN-Folie halten den höchsten Durchschlag (303 kV/mm bei 25 µm), Polyimid, PTFE und PPS tragen die höchste Temperatur.
- PA, PVC und TPU sind polar: Sie nehmen Wasser auf oder verlieren im Wechselfeld Energie und fallen deshalb als Isolierstoff für Präzisionsanwendungen aus.
- Der Durchgangswiderstand eines Kunststoffs sinkt mit Temperatur und Feuchte um Zehnerpotenzen, deshalb reicht ein hoher Katalogwert allein nicht für die Auslegung.
Welche Kunststoffe isolieren elektrisch?
Die Grenze liegt bei 10¹¹ Ω·cm spezifischem Durchgangswiderstand, ab diesem Wert gilt ein Werkstoff als Isolator. Darüber liegt nahezu jeder ungefüllte Kunststoff, vom Polyethylen der Kabelisolierung bis zum Polyimid im Motor: unter den Thermoplasten PE, PP, PS, PTFE, PET, PEN, PC, POM, PA, PEEK, PPS und Polyimid, unter den Duroplasten Epoxid- und Phenolharz, unter den Elastomeren Silikon und Polyurethan.
Die Frage lautet in der Praxis deshalb selten, ob ein Kunststoff isoliert. Sie lautet, wie gut er es bei der Temperatur, der Feldstärke, der Feuchte und der Dicke tut, die im Bauteil wirklich anliegen. Genau darin unterscheidet sich ein elektrischer Isolator aus Kunststoff vom nächsten um Zehnerpotenzen. Die Materialgruppen der Elektroisolierung insgesamt, also auch Papiere, Glimmer und Laminate, sortiert der Hub zu Isoliermaterial.
Warum Kunststoffe elektrisch isolieren
Ein Metall leitet, weil seine Valenzelektronen im Gitter frei beweglich sind. Ein Polymer besteht aus Kohlenstoffketten, deren Elektronen in kovalenten Einfachbindungen festsitzen. Der Abstand zwischen dem gefüllten Valenzband und dem leeren Leitungsband, die Bandlücke, liegt bei gesättigten Polymeren wie PE oder PTFE bei mehreren Elektronenvolt. Bei Raumtemperatur reicht die Wärmeenergie nicht aus, um Elektronen über diese Lücke zu heben. Es gibt schlicht keine Ladungsträger, die ein Feld bewegen könnte. Was an Reststrom trotzdem fließt, stammt aus Verunreinigungen, Ionen aus Katalysatorresten und aufgenommenem Wasser.
Daraus folgt die zweite Unterscheidung, die für die Auswahl zählt: polar oder unpolar. Unpolare Polymere wie PE, PP, PS und PTFE tragen keine Dipole in der Kette. Im Wechselfeld gibt es nichts, was sich ausrichten müsste, deshalb liegen Dielektrizitätszahl bei 2,1 bis 2,5 und Verlustfaktor unter 0,0005. Polare Polymere wie PA, PVC, PET und Polyurethan tragen Amid-, Chlor-, Ester- oder Urethangruppen. Diese Dipole folgen dem Feld, erwärmen das Material und ziehen Wasser an. Polyamid nimmt im Normalklima 3 Prozent Wasser auf, und dieses Wasser senkt den Widerstand um drei Zehnerpotenzen. Wie sich Leitfähigkeit physikalisch definiert und in Siemens je Meter misst, erklärt der Beitrag zur elektrischen Leitfähigkeit.
Die Kennwerte, die einen Isolierkunststoff beschreiben
Ein Datenblatt für Elektroisolierstoffe führt sechs elektrische Zeilen. Vier davon beschreiben das Volumen, zwei die Oberfläche. Jede hat ihre eigene Prüfnorm, und ohne die Norm ist ein Wert nicht vergleichbar.
| Kennwert | Prüfnorm | Einheit | Was er sagt |
|---|---|---|---|
| Spezifischer Durchgangswiderstand | IEC 62631-3-1, früher IEC 60093 | Ω·cm oder Ω·m | Wie viel Strom quer durch das Volumen fließt. Über 10¹¹ Ω·cm gilt als isolierend |
| Oberflächenwiderstand | IEC 62631-3-2 | Ω | Wie viel Strom entlang der Oberfläche fließt. Trennt isolierend, antistatisch und leitfähig |
| Durchschlagfestigkeit | IEC 60243-1 | kV/mm | Feldstärke, bei der das Material irreversibel durchschlägt. Dickenabhängig |
| Dielektrizitätszahl εr | IEC 62631-2-1, früher IEC 60250 | ohne | Um wie viel ein Kondensator mit diesem Dielektrikum mehr Kapazität hat als mit Luft |
| Dielektrischer Verlustfaktor tan δ | IEC 62631-2-1, früher IEC 60250 | ohne, oft in 10⁻⁴ | Anteil der Feldenergie, der im Werkstoff zu Wärme wird. Zählt bei Umrichter und Hochfrequenz |
| Kriechstromfestigkeit CTI | IEC 60112 | V | Spannung, bei der die Oberfläche 50 Tropfen Prüflösung ohne leitfähige Spur übersteht |
Der Durchgangswiderstand sagt, ob ein Werkstoff überhaupt isoliert. Die Durchschlagfestigkeit sagt, wie dünn er dabei sein darf. Dielektrizitätszahl und Verlustfaktor sagen, wie er sich im Wechselfeld verhält, also bei 50 Hz im Netz, bei einigen Kilohertz im Umrichter und bei Megahertz in der Signalelektronik. Der CTI und der Oberflächenwiderstand beschreiben, was auf der Oberfläche passiert, wenn Staub und Feuchte dazukommen. Wer am fertigen Gerät misst, prüft keinen dieser Werkstoffwerte, er misst den Isolationswiderstand des ganzen Aufbaus.
Kennwerte elektrisch isolierender Kunststoffe im Vergleich
Die folgende Tabelle stellt 17 Isolierkunststoffe nebeneinander. Die Werte stammen aus Herstellerdatenblättern und der RIWETA-Datenblattsammlung der Kern GmbH, Durchgangswiderstand nach IEC 60093, Durchschlagfestigkeit nach IEC 60243-1 am 1-mm-Prüfkörper, Dielektrizitätszahl und Verlustfaktor nach IEC 60250 bei 1 MHz, CTI nach IEC 60112. Folienwerte sind als solche gekennzeichnet, dort gilt die genannte Dicke. Die Wärmeklasse ist ein Richtwert aus der Dauertemperatur nach den Klassengrenzen der IEC 60085, eine Einstufung nach IEC 60216 liegt nur bei PET-Folie, PEN, Polyimid, FR4 und Hartpapier vor.
| Werkstoff | Durchgangswiderstand | Durchschlagfestigkeit | εr | tan δ | CTI | Dauertemperatur | Wärmeklasse | Quelle |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PE-HD | über 10¹⁶ Ω·cm | 53 kV/mm | 2,4 | 0,0002 | 600 | 90 °C | Y | Kern GmbH |
| PP | über 10¹⁶ Ω·cm | 50 kV/mm, als 40-µm-Folie 200 kV/mm | 2,3 | 0,0004 | 600 | 100 °C | Y | Kern GmbH, Lexikon der Kunststoffprüfung |
| PVC-U | 10¹⁵ Ω·cm | 40 kV/mm, als 40-µm-Folie 150 kV/mm | 3,0 | 0,03 | 600 | 60 °C | unter Y | Kern GmbH, Lexikon der Kunststoffprüfung |
| PS | über 10¹⁶ Ω·cm | 43 kV/mm | 2,5 | 0,00005 | 425 | 70 °C | unter Y | Kern GmbH |
| PET | 2 × 10¹⁶ Ω·cm | 25 kV/mm am Halbzeug, als BOPET-Folie bis rund 180 kV/mm | 3,2 | 0,021 | 350 | 100 °C Halbzeug, Folie 130 °C | B (Folie, IEC 216) | Kern GmbH, Mitsubishi Polyester Film |
| PEN-Folie | rund 10¹⁸ Ω·cm | 300 kV/mm bei 12 µm | 2,9 | 0,005 (1 kHz) | keine Angabe | UL RTI 180 °C elektrisch | F | Teijin Teonex Q51 |
| PA 6 | 10¹⁵ Ω·cm trocken, 10¹² Ω·cm feucht | 15 kV/mm | 3,1 trocken, 4,7 feucht | 0,017 trocken, 0,13 feucht | 600 | 90 °C | Y | Kern GmbH |
| PC | über 10¹⁵ Ω·cm | 34 kV/mm | 3,0 | 0,009 | 250 | 125 °C | E | Kern GmbH |
| POM-C | 10¹⁶ Ω·cm | 40 kV/mm | 3,8 | 0,005 | 600 | 100 °C | Y | Kern GmbH |
| PTFE | 10¹⁸ Ω·cm | 20 kV/mm am Halbzeug | 2,1 | 0,00007 | 600 | 260 °C | C | Kern GmbH |
| PEEK | 10¹⁶ Ω·cm | 25 kV/mm | 3,2 | 0,003 | 150 | 240 °C | C | Kern GmbH |
| PI, Folie Kapton HN | 1,5 × 10¹⁷ Ω·cm | 303 kV/mm bei 25 µm, 154 kV/mm bei 125 µm | 3,4 (1 kHz) | 0,0018 (1 kHz) | keine Angabe | 230 °C, UL TI 220 bis 240 °C | C | DuPont, Dr. Dietrich Müller GmbH |
| PPS | über 10¹⁵ Ω·cm ungefüllt, 2 × 10¹⁶ Ω·cm GF40 | 30 kV/mm ungefüllt, 17 kV/mm GF40 | 3,5 bis 3,8 | 0,001 bis 0,002 | 125 (GF40) | 220 °C | C | Toray Torelina A900, Kern GmbH |
| Epoxid-Glasgewebe FR4 | Oberflächenwiderstand 10¹² Ω | 45 kV/mm | 4,6 | keine Angabe | 175 bis 249 | 105 °C Standard, Vetronit EGS 102 TI 130 | B | Multi Circuit Boards, HZ GmbH |
| Phenolharz-Hartpapier HP 2061 | keine Angabe | 15 kV/mm bei 3 mm, 90 °C in Öl | 5,5 | keine Angabe | 210 | TI 130 | B | Datenblatt PF CP 201 nach IEC 60893 |
| Silikon VMQ | mindestens 10¹² Ω·cm | 20 kV/mm | 3,2 (800 Hz) | keine Angabe | rund 600 | 200 °C | N | SAB Kabel, Pflitsch |
| PUR, TPU 85 Shore A | 10¹³ Ω·cm | 23 kV/mm | 6,0 | 0,07 | 600 | 80 °C | unter Y | BASF Elastollan, Kern GmbH |
Alle Werte sind Richtwerte für ungefärbte Standardtypen im Normalklima. Additive, Füllstoffe, Farbpigmente und Flammschutzmittel verändern sie, manchmal um eine Zehnerpotenz. Für die Auslegung gilt das Datenblatt des konkreten Fabrikats. Die Tabelle zeigt trotzdem vier Muster, die in jeder Werkstoffauswahl wiederkehren.
Erstens ist die Durchschlagfestigkeit keine Werkstoffkonstante. PP liefert am 1-mm-Prüfkörper 50 kV/mm und als 40-µm-Folie 200 kV/mm, PVC 40 gegen 150, Kapton HN 303 kV/mm bei 25 µm gegen 154 kV/mm bei 125 µm. Dünne Schichten halten je Millimeter mehr aus, weil Fehlstellen und Feldüberhöhungen seltener zusammentreffen. Wer den Wert einer Platte linear auf eine Folie hochrechnet, unterschätzt die Folie, wer den Folienwert auf eine Platte überträgt, gefährdet das Bauteil. Wie sich das in die Dickenwahl übersetzt, zeigt der Beitrag zur Werkstoffdicke.
Zweitens ist Polyamid trocken ein guter und feucht ein mäßiger Isolator. Der Durchgangswiderstand fällt von 10¹⁵ auf 10¹² Ω·cm, die Dielektrizitätszahl steigt von 3,1 auf 4,7 und der Verlustfaktor von 0,017 auf 0,13. Datenblattwerte für PA gelten im trockenen, konditionierten Zustand. Im Motorenbau und in Haushaltsgeräten, wo Feuchte sicher auftritt, rechnen Sie mit den feuchten Werten.
Drittens ist Temperaturbeständigkeit nicht dasselbe wie elektrische Festigkeit. PEEK hält 240 °C aus, erreicht aber nur 25 kV/mm und einen CTI von 150. PPS mit Glasfaser liegt bei CTI 125. Die aromatischen Ringe, die diese Werkstoffe hitzefest machen, verkohlen unter dem Lichtbogen der CTI-Prüfung zu leitfähigem Kohlenstoff. PE, PP, POM und PTFE ohne Ringe erreichen CTI 600, obwohl sie bei 90 bis 100 °C aussteigen. Was der CTI für Kriechstrecken bedeutet, führt der Beitrag zur Kriechstromfestigkeit aus.
Viertens kostet Polarität im Wechselfeld Energie. TPU hat mit 10¹³ Ω·cm einen ordentlichen Widerstand, aber eine Dielektrizitätszahl von 6,0 und einen Verlustfaktor von 0,07. Bei einem Umrichter mit 16 kHz Schaltfrequenz wird ein Teil der Feldenergie in jedem Zyklus zu Wärme im Isolierstoff. PET liegt bei 0,021, Polyimid bei 0,0018, PP bei 0,0004. Für Folienkondensatoren und Hochfrequenzbaugruppen ist der Verlustfaktor deshalb das erste Auswahlkriterium, nicht der Widerstand.
Leitfähige und antistatische Kunststoffe: wann Kunststoff Strom leitet
Kunststoff leitet Strom, wenn man ihn dazu bringt, und dafür gibt es drei Wege. Der erste ist der Füllstoff: Leitruß, Graphit, Kohlefasern oder Kohlenstoff-Nanoröhren werden in die Matrix compoundiert, bis sie sich berühren und ein durchgehendes Netz bilden, die sogenannte Perkolationsschwelle. Der zweite Weg ist eine leitfähige Beschichtung oder ein Antistatikum, das an die Oberfläche wandert und dort einen dünnen, wasserbindenden Film bildet. Der dritte Weg sind intrinsisch leitfähige Polymere wie Polyanilin, Polypyrrol oder PEDOT:PSS, deren konjugierte Doppelbindungen nach Dotierung Ladungen transportieren. Ihre Leitfähigkeit reicht laut Wikipedia von 10⁻¹³ bis 10³ S/cm, für ihre Entdeckung erhielten Heeger, MacDiarmid und Shirakawa 2000 den Nobelpreis für Chemie.
| Klasse | Oberflächenwiderstand | Typischer Aufbau | Einsatz |
|---|---|---|---|
| Isolierend | über 10¹¹ Ω | ungefüllter Kunststoff | Elektroisolierung, Nutisolation, Gehäuse |
| Antistatisch | 10⁹ bis 10¹¹ Ω | Antistatikum oder geringe Rußmenge | Verpackung, Gehäuse gegen Staubanzug |
| Ableitend, ESD | 10⁶ bis 10⁹ Ω | Ruß, Kohlefaser, leitfähige Fasern | Handhabung von Elektronik, Reinraum, Fördertechnik |
| Leitfähig | unter 10⁴ bis 10⁶ Ω | hoher Rußanteil, Metallfasern, intrinsisch leitfähiges Polymer | EMV-Abschirmung, Heizelemente, Elektroden |
Die Grenzen entsprechen der Einteilung, die Halbzeughändler wie Muovia und Ensinger führen; die Norm IEC 61340-5-1 für den ESD-Schutz definiert ihre eigenen Prüfaufbauten. Für den Einkauf zählt eine Konsequenz: Ein Werkstoffname sagt nichts über die Leitfähigkeit. POM gibt es als Isolator mit 10¹⁶ Ω·cm und als POM ELS mit unter 10⁴ Ω Oberflächenwiderstand, PE 1000 ebenso. Wer HDPE oder PP als Isolierstoff bestellt, bestellt den ungefüllten Naturtyp und schreibt das in die Spezifikation. Schwarze Einfärbung ist dabei ein Warnsignal, denn Schwarz entsteht in Kunststoffen meist durch Ruß, und Ruß ist der häufigste Leitzusatz.
Wie Sie den richtigen Isolierkunststoff auswählen
Die Reihenfolge der Prüfung zählt mehr als die Zahl der Kriterien. Wer bei Schritt eins großzügig rechnet, holt den Fehler in Schritt sechs nicht mehr ein. Für Bahnware und Isolierteile empfehlen wir diese sechs Schritte.
- Spannung und Feldstärke. Ermitteln Sie Betriebsspannung, Prüfspannung und die geplante Dicke, daraus folgt die Feldstärke in kV/mm. Vergleichen Sie mit der Durchschlagfestigkeit bei genau dieser Dicke, nicht mit dem Wert am 1-mm-Prüfkörper, und planen Sie einen Sicherheitsfaktor ein. Bei Umrichterbetrieb mit steilen Flanken kommt die Teilentladung als eigene Grenze hinzu.
- Temperatur. Bestimmen Sie die Dauertemperatur am heißesten Punkt der Isolierstelle, nicht am Gehäuse, und wählen Sie die Wärmeklasse mit 20 bis 30 °C Reserve. Damit fallen PE, PP, PVC, PS, POM, PA und TPU für alles über 100 °C aus, PET deckt Klasse B ab, PEN Klasse F, Silikon und Polyimid liegen darüber.
- Feuchte und Chemie. Klären Sie, ob Wasser, Tränkharz, Öl, Kühlmittel oder Reinigungsmedien ans Teil kommen. PA scheidet bei Feuchte aus, PET nimmt praktisch kein Wasser auf, PTFE und PP halten fast jede Chemikalie aus, Silikon quillt in Öl.
- Mechanik und Verarbeitung. Ein Isolierteil aus Folie wird geschnitten, gestanzt, gefalzt und in eine Nut geschoben. Dafür braucht der Werkstoff Reißfestigkeit, Weiterreißwiderstand und eine definierte Rückfederung. Biaxial gereckte PET-Folie erfüllt das, Hartpapier bricht beim Falzen, PTFE fließt unter Klemmdruck. Für spanend bearbeitete Formteile gelten andere Kriterien, dort kommen PEEK, POM und PC ins Spiel.
- Brandschutz. Lesen Sie die geforderte Klasse nach UL 94 und die Glühdrahttemperatur aus der Gerätenorm ab. PTFE, PPS, PEEK, Polyimid und PVC erreichen V-0 ohne Zusatz, PE, PP, PET und POM nur HB im Naturtyp. Flammschutzmittel senken oft CTI und Durchschlagfestigkeit, also nach Schritt fünf noch einmal bei Schritt eins nachsehen.
- Kosten und Verfügbarkeit. Erst jetzt lohnt der Blick auf den Quadratmeterpreis. PET kostet einen Bruchteil von Polyimid, und wo Klasse B reicht, ist der Aufpreis für Klasse C verschenkt. Wo Klasse H oder Bauraum die Grenze setzt, ist er der günstigste Posten im Motor.
Für jedes Einsatzfeld ergibt diese Reihenfolge eine erste Empfehlung. Sie ersetzt keine Auslegung, aber sie verkürzt die Liste der Kandidaten auf zwei oder drei Werkstoffe.
| Einsatzfeld | Empfehlung | Begründung |
|---|---|---|
| Elektromotor, Nut- und Phasenisolation | PET-Folie bis Klasse B, darüber Aramid-PET-Laminat oder Polyimidfolie | Hohe Durchschlagfestigkeit bei 0,1 bis 0,5 mm Dicke, falzbar, weichmacherfrei, Tränkharz greift nicht an |
| Transformator, Lagen- und Barrierenisolation | PET-Folie, PEN-Folie bei Klasse F, Pressspan oder Aramid im Öl | Geringer Verlustfaktor bei 50 Hz, Maßhaltigkeit über die Wicklung, Ölbeständigkeit |
| Batteriemodul, Zell- und Modulisolation | PET- und PP-Folie als Zellisolation, PE und PP als Separator, PI bei Hochvolt | Kein Wasser, kein Weichmacher, 600 V CTI bei PP, dünn stanzbar für die Zellkontur |
| Haushaltsgerät, Motor und Heizelement | PET-Folie und Laminate, Silikon an heißen Dichtstellen, PVC nur im Kabel | Feuchte und Reinigungsmittel schließen PA aus, Silikon hält 200 °C und CTI 600 |
| Elektronik, Leiterplatte und Hochfrequenz | FR4 als Träger, Polyimid für flexible Schaltungen, PTFE oder PP für HF-Dielektrika | Niedriger Verlustfaktor entscheidet über Signalverlust, FR4 mit 4,6 ist der Kompromiss aus Preis und Festigkeit |
Von PVC als Flächenisolierstoff im Motor raten wir ab. Der Werkstoff hält 60 °C, enthält Weichmacher, die bei Wärme wandern, und setzt bei Zersetzung Chlorwasserstoff frei. Welche Folien an seine Stelle treten, zeigt der Beitrag zur Alternative zur PVC-Folie. Ob ein Thermoplast oder ein Duroplast die bessere Werkstoffklasse ist, entscheidet die Fertigungsform, nachzulesen unter Thermoplaste und Duroplaste. Faserverstärkte Laminate wie FR4 und Hartgewebe ordnet der Beitrag zu Verbundmaterialien ein.
Reicht nicht der billigste Kunststoff mit hohem Widerstand?
Der Einwand kommt aus dem Einkauf und ist auf den ersten Blick schlüssig: PE-HD hat über 10¹⁶ Ω·cm, CTI 600 und kostet weniger als jeder andere Werkstoff in der Tabelle. Warum also PET oder gar Polyimid? Die Antwort steckt in drei Zahlen, die der Durchgangswiderstand nicht zeigt.
Die erste ist die Temperatur. PE erweicht ab 90 °C, ein Motor der Klasse F läuft bei 155 °C. Der Widerstand eines Kunststoffs fällt mit steigender Temperatur exponentiell, und Toray gibt für PPS an, dass der Widerstand oberhalb der Glasübergangstemperatur von über 10¹³ auf 10¹⁰ Ω·m sinkt. Ein Werkstoff, der bei 23 °C mit 10¹⁶ Ω·cm glänzt, kann an der Wicklung bei 10¹² liegen. Die zweite Zahl ist die Feuchte. Polyamid verliert drei Zehnerpotenzen durch Wasser aus der Luft, und die Oberfläche jedes Kunststoffs wird unter Kondenswasser und Staub zur Kriechstrecke. Dort schützt der CTI, und der ist bei PE gut, bei PEEK und FR4 nicht. Die dritte Zahl ist die Dicke. Die Durchschlagfestigkeit bestimmt, wie dünn die Isolierung sein darf, und jeder Zehntelmillimeter in der Nut kostet Kupferquerschnitt. Eine 0,25-mm-Folie aus PET ersetzt eine deutlich dickere Lage aus einem Werkstoff mit 20 kV/mm.
Der günstigste Kunststoff ist deshalb der, der bei Betriebstemperatur, Feuchte und Solldicke noch die Werte hält, und das ist im Motorenbau meist PET, oberhalb von 130 °C Aramid oder Polyimid. Der Preis je Quadratmeter ist dabei fast nie das Problem. Eine Nutisolation kostet im Motor Cent-Beträge, ein Wicklungsschaden im Feld die Demontage.
Welche Isolierkunststoffe GOBA konfektioniert
GOBA verarbeitet seit 1959 die Folien- und Laminatwerkstoffe aus der Tabelle, nicht die spanend bearbeiteten Konstruktionskunststoffe. PEEK, PPS, POM und PC als Block oder Spritzgussteil liefern wir nicht, dafür alles, was als Bahn auf die Rolle kommt und im Motor, Transformator, Batteriemodul oder Hausgerät als dünne Lage Spannung sperrt. Den Kern bildet biaxial gereckte Polyesterfolie unter den Marken Hostaphan und Mylar in der Wärmeklasse B bis 130 °C nach IEC 216, bei Hostaphan-Dickfolien sind wir der größte europäische Converter. Diese Polyesterfolien gehen als Schnittrolle ab 5 mm Breite in Wickelmaschinen und als Stanzteil in Statoren.
- Polyesterfolie PET in Klasse B, weichmacherfrei, praktisch ohne Wasseraufnahme, als Rollenware, Zuschnitt, Stanzteil und Formteil.
- Polyimidfolie Kapton in Klasse C mit 303 kV/mm bei 25 µm, allein oder als Mittellage im NKN-Laminat für Klasse H.
- PTFE-Folie für chemisch und thermisch belastete Trennlagen und Dichtungen.
- PE-, PP- und PU-Folien für Schutz-, Separator- und Dämpfungsaufgaben, darunter PE- und PP-Separatoren sowie Zellisolationsfolien im Batteriefolienschnitt.
- Laminate aus Folie und Aramidpapier oder Vlies, etwa DMD, NMN und NKN, für Klasse B bis H.
Alle Fabrikate sind UL-gelistet, die Fertigung läuft nach ISO 9001 und ISO 14001. Beim Lohnschneiden trennen zwei aneinander vorbeilaufende Kreismesser die Bahn im Scherschnitt auf Breiten von 5 bis 1.600 mm mit einer Breitentoleranz von plus minus 0,1 mm, gewickelt auf Kerne mit 25, 55, 76 oder 152 mm Innendurchmesser, bei Schnittgeschwindigkeiten bis 400 m pro Minute und Mutterrollen bis 1.000 kg. Beim Stanzen und Formen verarbeiten wir Materialdicken von 0,023 bis 3,0 mm zu Teilen bis 1.000 x 2.000 mm, im Bandstahlschnitt für Standardkonturen und mit Vollstahlwerkzeug für enge Toleranzen. Falzkanten prägen wir im selben Hub vor, damit die Rückfederung der Folie nicht gegen die Montage arbeitet, und komplexe Geometrien verformen wir unter Wärme.
Aus der Fertigung heraus zählt bei Isolierkunststoffen ein Detail, das kein Datenblatt nennt: Die Kennwerte gelten für die unversehrte Folie. Eine ausgefranste Schnittkante oder ein Riss an der Falzlinie ist die Stelle, an der das Feld überhöht und der Durchschlag beginnt. Deshalb fahren wir dünne Folien langsamer an und prüfen die Kante genauso wie die Breite. Welche Werkstoffe und Klassen wir insgesamt führen, steht unter Isoliermaterialien.
GOBA Fazit
Elektrisch isolierende Kunststoffe unterscheiden sich weniger im Ob als im Wie. Fast jeder ungefüllte Kunststoff hat 10¹² Ω·cm oder mehr. Die Auswahl entscheidet sich an der Durchschlagfestigkeit bei Solldicke, an der Dauertemperatur, am Verhalten unter Feuchte und im Wechselfeld und am CTI der Oberfläche. Für Flächenisolierung heißt das in den meisten Fällen PET bis Klasse B, PEN oder Laminate bis Klasse F, Aramid und Polyimid darüber, und PP oder PTFE, wo der Verlustfaktor den Ausschlag gibt.
Wenn Sie einen Werkstoff aus der Tabelle als Schnittrolle oder Isolierteil brauchen, schicken Sie uns die Zeichnung mit Spannungsebene, Temperatur und Dicke. Wir prüfen die Werkstoffwahl und die Fertigungsform in einem Durchgang und liefern aus unseren Isoliermaterialien vom Muster bis zur Serie.




