Welche Kunststoffe können für Drahtisolierungen und Kabelummantelungen verwendet werden?

Die Isolierung von Drähten und die Ummantelung von Kabeln sind bei elektrischen Anwendungen unerlässlich, d. h. die dafür verwendeten Materialien sind entscheidend für die Sicherheit, Leistung und Haltbarkeit von Kabeln. Welche Kunststoffe können also als Isolier- und Ummantelungsmaterialien für Drähte und Kabel verwendet werden?

 

Verständnis von Drahtisolierung und Kabelummantelung

 

Definition der Drahtisolierung

Um die Drahtisolierung sinnvoll nutzen zu können, müssen wir wissen, was sie ist. Die Kabelisolierung ist eine Schicht aus nicht leitendem Material, die einen Leiter umgibt. Sie verhindert effektiv Leckagen und schützt den Leiter vor äußeren Umwelteinflüssen. Dadurch werden Unfälle wie Leckagen, Kurzschlüsse und Stromschläge durch den Kontakt zwischen dem Innenleiter und der Außenwelt vermieden.

Definition von Kabelummantelung

Eine Kabelummantelung ist eine Schutzschicht, die sich um mehrere isolierte Drähte oder Kabel wickelt. Sie werden verwendet, um interne Drähte vor äußeren Umwelteinflüssen wie physischen Schäden, Feuchtigkeit, Chemikalien und UV-Strahlung zu schützen. Die Kabelisolierung zielt in erster Linie auf einzelne Drähte ab, während die Kabelummantelung mehrere Drähte oder Kabel schützen kann

 

Welche Materialien werden für die Drahtisolierung verwendet?

 

Polyvinylchlorid (PVC)

PVC hat hervorragende elektrische Eigenschaften, eine gute Flexibilität und kann in feuchten Umgebungen verwendet werden, was es zu einem der am häufigsten verwendeten Materialien für die Drahtisolierung macht. Der Preis von PVC ist sehr vorteilhaft, was ebenfalls ein wichtiger Grund für seine weite Verbreitung ist.

 

 

Vernetztes Polyethylen (XLPE)

 

XLPE selbst ist kein Kunststoff, aber die PE-Kautschukmischung wird nach der Extrusion bestrahlt, um ihre chemischen Moleküle zu vernetzen, wodurch sie nach der Alterung temperaturbeständiger wird.

XLPE hat eine extrem hohe Hitzebeständigkeit. Es kann höheren Temperaturen standhalten. Mit XLPE isolierte Kabel können lange Zeit in einer Umgebung von 90 °C arbeiten. Noch berühmter ist, dass es kurzzeitigen Kurzschlusstemperaturen von 170-250 °C standhalten kann.

 

Polyethylen (PE)

Polyethylen wird hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE). HDPE hat eine sehr gute Festigkeit und Schlagzähigkeit, während sich LDPE durch seine Flexibilität und leichte Verarbeitbarkeit auszeichnet. Beide werden häufig für die Drahtisolierung verwendet.

 

Thermoplastisches Elastomer (TPE)

Thermoplastisches Elastomer, auch Kunstkautschuk oder Synthesekautschuk genannt, kann wie Kunststoff im Spritzgussverfahren verarbeitet werden, ist aber so weich wie Gummi. Durch die Kombination der Vorteile von Gummi und Kunststoff verfügt es über eine ausgezeichnete Flexibilität und Haltbarkeit.

 

Silikongummi

Silikonkautschuk hat eine hervorragende Leistung und kann in extrem kalten oder heißen Umgebungen verwendet werden. Es bietet eine hervorragende Isolierung als Kabelisoliermaterial. Es wird häufig in der anspruchsvollen Luft- und Raumfahrt und in Hochspannungsumgebungen eingesetzt.

 

Teflon (PTFE)

Teflon kann kontinuierlich in einer Umgebung von 260°C verwendet werden, wobei die maximale Betriebstemperatur bei 290-300°C liegt. Bislang können fast keine festen Stoffe dauerhaft an Teflon haften. Es ist nicht klebend, beständig gegen hohe Temperaturen und hat eine gute chemische Stabilität.

 

Fiberglas

Glasfaser hat viele Vorteile, z. B. eine hohe Hitzebeständigkeit, gute Isolierung und Korrosionsbeständigkeit sowie eine hohe mechanische Festigkeit. Es wird häufig in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt.

 

 

Welche Materialien werden für Kabelummantelungen verwendet?

 

Polyvinylchlorid (PVC)

PVC kann nicht nur für die Isolierung von Drähten, sondern auch für Kabelummantelungen verwendet werden.

 

Raucharm und halogenfrei (LSZH)

Im Falle eines Brandes entsteht bei der Verbrennung einer großen Anzahl von Kabeln auf engem Raum viel schwarzer Rauch, was die Flucht erschwert. Low Smoke Zero Halogen (LSZH)-Kabel setzen im Brandfall nur minimalen Rauch und keine Halogene frei, wodurch sie bei Bränden sicherer sind und sich für den Einsatz in engen Räumen wie öffentlichen Verkehrsmitteln und Gebäuden eignen.

 

Kurzformen sind LSZH, LSOH, LS0H, LSFH und OHLH

 

Polyurethan (PU)

Polyurethan hat die Flexibilität von Gummi und ist verschleißfester, wodurch es sich für Umgebungen eignet, die zu mechanischem Verschleiß neigen.

 

Gummi

Gummimaterialien sind sehr flexibel und werden häufig für Kabelummantelungen verwendet. Sie werden häufig in Außenanwendungen eingesetzt.

 

Thermoplastisches Elastomer (TPE)

TPE kann sowohl für die Isolierung von Drähten als auch für die Ummantelung von Kabeln verwendet werden und bietet ein umfassendes Angebot an Flexibilität und Haltbarkeit für viele Anwendungen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sicherheit und die Leistungsqualität elektrischer Anwendungen weitgehend von den Kunststoffen abhängen, die für die Isolierung von Drähten und die Ummantelung von Kabeln verwendet werden. Wenn wir die Eigenschaften der verschiedenen Materialien verstehen, können wir schnell die richtige Wahl für unsere spezifischen Bedürfnisse treffen.