Isolationsfolien

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Isolationsfolien

In der Entwicklung von elektrischen Geräten wie Elektromotoren, Generatoren, von Steuerungen und anderem Equipment, stehen Entwickler oft vor der Frage, welche Isolationsfolien zum Einsatz kommen sollen.

Häufig werden die bekannten Isolationsfolien eingesetzt:

  • Polyesterfolie
  • PEN-Folie
  • PEI-Folie
  • PEEK-Folie
  • PI-Folie

Polyester-Folien wie PET- und PEN-Isolationsfolien

Für einfache elektrische Isolationsanwendungen, bei denen eine dünne Folie benötigt wird, sind Polyesterfolien wahrscheinlich die am häufigsten verwendete Art von flexiblem elektrischen Isolationsmaterial.

Polyesterfolien werden üblicherweise entweder als PET (Polyethylenterephthalat) oder PEN (Polyethylennaphthalat) bezeichnet.

Die eigentlichen Unterschiede liegen in der chemischen Zusammensetzung und den daraus resultierenden physikalischen und elektrischen Isolationseigenschaften der beiden Isolationsfolien.

PET-Folien, wie z. B. Mylar, Hostaphan oder Melinex, bieten eine gute dielektrische Widerstandsfähigkeit innerhalb eines relativen Temperaturbereichs (Tg von +78 °C), während PEN-Folien (Teonex) typischerweise eine ähnliche elektrische Leistung in einem viel höheren Temperaturbereich (Tg von +120 °C) bieten.

Bei Anwendungen, die höhere Temperaturen erfordern, sind PEN-Folien oft die bessere Wahl als PET-Folien, da sie bei Temperaturen über +125°C drei- bis viermal steifer sind, ebenso wie bei der höheren Betriebstemperatur im Vergleich zu PET (+180°C vs. +160°C).

PEN-Folien sind teurer als PET-Folien, aber für kritische Anwendungen kann sich dieser Kostenunterschied lohnen.

In der Verarbeitung unterscheiden sich die beiden Isolationsfolien kaum: Beide lassen sich gut stanzen, schneiden und beschichten.

Diese dünnen Isolationsfolien finden sich in Tausenden von Anwendungen, einschließlich flexibler Elektronik, Batterie-und Motorisolierungen und der Herstellung elektronischer Komponenten.

Im manchen Anwendungen können PEN-Folien aufgrund der Temperaturen nicht verwendet werden. Dann bleibt die Verwendung von Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyetherimid (PEI) Materialien wie Ultem eine Option.

PEI-Isolationsfolien

PEI-Materialien haben mit +216°C eine deutlich höhere Glasübergangstemperatur als PEN-Isolationsfolien. Ein gängiges PEI-Material, die Ultem 1000-Folie, hat eine Dauergebrauchstemperatur von +171°C mit außergewöhnlicher Flamm- und Hitzebeständigkeit. Ein weiterer Vorteil des Ultem 1000-Materials ist, dass es in Form von Folien, Platten, Rohren oder extrudierten Stäben erhältlich ist, was dem Entwickler eine größere Flexibilität bei der Entwicklung kritischer mechanischer Komponenten auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen der Anwendung bietet.

So wie PEN-Isolationsfolien in der Regel teurer sind als PET-Folien, sind auch die leistungsfähigeren PEI-Materialien in der Regel teurer als PEN- oder PET-Folien. Die spezifischen Anforderungen der elektromechanischen Komponente sowie die Anforderungen der spezifischen Anwendung müssen bei der Materialauswahl abgewogen werden.

Aufgrund der verschiedenen verfügbaren Materialformen werden PEI-Materialien häufig in Flugzeugkomponenten, Mikrowellenanwendungen und elektrischen/elektrischen Komponenten eingesetzt.

Polyimid-Materialien

Wenn eine noch höhere Temperaturbeständigkeit erforderlich ist und gleichzeitig die elektrische Isolierleistung beibehalten werden soll, werden häufig Polyimid-Materialien eingesetzt.

Polyimid-Folien werden seit Jahren als elektrisches Isoliermaterial verwendet.

PEEK-Folien

Wenn es um hohe Temperaturen geht, eine elektrische Isolierung gefordert ist und verformte Teile hergestellt werden sollen, ist PEEK-Folie eine gute Wahl. Diese Isolationsfolie wird im Flugzeugbau, in Batterie-Anwendungen sowie in der Herstellung von Lautsprechern verwendet.

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