Eigenschaften von Isolier- und Mantelwerkstoffen
Welche Isolations- und Mantelwerkstoffe gibt es? Wie unterscheiden sich PVC, PUR, TPE, FEP, PFA, Silikon und weitere Materialien in ihren Eigenschaften und welcher Werkstoff eignet sich für welche Anwendung?
Werkstoffe für die Kabelisolierung und den Kabelmantel
Die Auswahl des geeigneten Isolations- und Mantelwerkstoffs ist ein wesentlicher Bestandteil der Kabelkonstruktion und entscheidet maßgeblich über die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer eines Kabels. Je nach Anwendungsbereich müssen Kabel unterschiedlichen mechanischen, thermischen, chemischen und elektrischen Anforderungen standhalten. Deshalb erfüllen Isolationsmaterialien und Mantelwerkstoffe je nach Einsatzgebiet unterschiedliche Funktionen und sollten entsprechend der jeweiligen Einsatzbedingungen ausgewählt werden.
Kabelisolierung (Aderisolation)
Die Kabelisolierung dient in erster Linie der elektrischen Isolation der einzelnen Leiter und gewährleistet eine sichere Spannungsfestigkeit. Je nach Anwendung spielen darüber hinaus weitere Materialeigenschaften wie die Dielektrizitätskonstante, der dielektrische Verlustfaktor oder die Temperaturbeständigkeit eine wichtige Rolle. Diese Eigenschaften sind insbesondere für hochwertige Daten-, Mess-, Sensor- und Kommunikationsleitungen von Bedeutung.
Kabelmantel (Außenmantel)
Der Kabelmantel schützt die Leitung vor äußeren Einflüssen und trägt maßgeblich zur Lebensdauer und Betriebssicherheit bei. Je nach Einsatzbedingungen sind unterschiedliche Eigenschaften gefragt, beispielsweise hohe Abriebfestigkeit, Flexibilität, Zugfestigkeit, Öl- und Chemikalienbeständigkeit sowie UV-, Witterungs- oder Feuchtigkeitsbeständigkeit. In anspruchsvollen Industrieanwendungen können zusätzlich Anforderungen an die Flammwidrigkeit, Halogenfreiheit oder Strahlenbeständigkeit hinzukommen.
Die Auswahl der optimalen Materialkombination
Je nach Anwendung verarbeitet SAB Bröckskes unterschiedliche Isolations- und Mantelwerkstoffe, um Kabel und Leitungen optimal auf die mechanischen, thermischen, chemischen und elektrischen Anforderungen abzustimmen.
Zum Einsatz kommen Werkstoffe wie PVC, PE, PP und PUR sowie technische Thermoplaste wie TPE-E, TPE-O, TPE-V und TPE-S. Für Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen verarbeitet SAB Bröckskes außerdem Hochleistungskunststoffe wie FEP, PFA, ETFE und Silikon. Dadurch lassen sich kundenspezifische Materialkombinationen realisieren, die exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt sind.
Bei der Materialauswahl spielen neben den technischen Eigenschaften auch Wirtschaftlichkeit, Lebensdauer sowie Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit eine wichtige Rolle. Ziel ist es, für jede Anwendung die technisch und wirtschaftlich optimale Materialkombination auszuwählen.
Die folgenden Werkstoffvergleiche und die technische Vergleichstabelle zeigen die wichtigsten Eigenschaften, Unterschiede und Einsatzbereiche der verschiedenen Isolations- und Mantelwerkstoffe und unterstützen bei der Auswahl des geeigneten Materials für unterschiedliche industrielle Anwendungen.
Werkstoffvergleiche für Kabelisolierungen und Kabelmäntel
Die Auswahl des geeigneten Isolations- oder Mantelwerkstoffs hängt von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab. Die folgenden Werkstoffvergleiche zeigen die wichtigsten Unterschiede, Vorteile und typischen Einsatzbereiche ausgewählter Materialien und erleichtern die Auswahl der passenden Materiallösung.
PUR oder PVC – welcher Mantelwerkstoff eignet sich besser?
PUR und PVC gehören zu den am häufigsten eingesetzten Mantelwerkstoffen für industrielle Kabel und Leitungen. Welcher Werkstoff die bessere Wahl ist, hängt maßgeblich von den mechanischen, chemischen, thermischen und wirtschaftlichen Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab. Während PVC für viele Standardanwendungen eine wirtschaftliche Lösung bietet, spielt PUR seine Stärken insbesondere bei hohen mechanischen Belastungen und dynamischen Anwendungen aus.
Wann empfiehlt sich ein PUR-Außenmantel?
PUR-Leitungen eignen sich besonders für Anwendungen mit hohen mechanischen Beanspruchungen sowie häufigen Bewegungs- und Biegezyklen. Aufgrund ihrer hohen Abriebfestigkeit, Reißfestigkeit, Kerbfestigkeit und Wechselbiegefestigkeit kommen sie häufig in Schleppketten, Robotik, Fördertechnik sowie im Maschinen- und Anlagenbau zum Einsatz.
Auch bei Kontakt mit Ölen, Kühlschmierstoffen und vielen Chemikalien sowie bei anspruchsvollen Umgebungsbedingungen mit Feuchtigkeit oder Abrieb spielen PUR-Leitungen ihre Vorteile aus. Für Anwendungen im Außenbereich stehen zudem speziell ausgelegte PUR-Leitungen mit erhöhter UV-Beständigkeit zur Verfügung.
Wann empfiehlt sich ein PVC-Außenmantel?
PVC-Leitungen eignen sich besonders für Anwendungen mit normalen mechanischen Belastungen und geringen bis mittleren Bewegungsanforderungen. Sie kommen häufig in Maschinen, Schaltschränken, Steuerungen sowie bei fest verlegten oder nur gelegentlich bewegten Leitungen zum Einsatz.
Dank ihres ausgewogenen Verhältnisses zwischen technischen Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit stellen PVC-Leitungen für viele Standardanwendungen eine bewährte und wirtschaftliche Lösung dar.
Entscheidungshilfe: PUR oder PVC im direkten Vergleich
Die folgende Entscheidungshilfe zeigt, welcher Mantelwerkstoff sich für typische industrielle Anwendungen besonders eignet. Die endgültige Materialauswahl sollte jedoch immer auf Grundlage der konkreten Einsatzbedingungen erfolgen.
| Anforderung | PUR | PVC |
|---|---|---|
| Hohe mechanische Beanspruchung | ✓ Sehr gut geeignet | ○ Für normale Beanspruchung geeignet |
| Dauerbewegung (z. B. Schleppketten, Robotik) | ✓ Sehr gut geeignet | ○ Eingeschränkt geeignet |
| Temperaturbereich (flexibler Einsatz) | 40 °C bis +90 °C | Je nach PVC-Typ -20 °C bis +105 °C |
| Flexibilität bei niedrigen Temperaturen | ✓ Sehr gut | ○ Je nach PVC-Typ |
| Abriebfestigkeit | ✓ Sehr hoch | ○ Mittel bis gut |
| Öl-, Chemikalien- und Medienbeständigkeit | ✓ Sehr gut | ○ Je nach Medium geeignet |
| Außenbereich und Witterung | ✓ Spezielle Ausführungen verfügbar | ○ Je nach Leitungsausführung |
| Lebensdauer bei hoher Beanspruchung | ✓ Sehr hoch | ○ Für Standardanwendungen geeignet |
| Standardanwendungen | ○ Geeignet | ✓ Sehr gut geeignet |
| Wirtschaftlichkeit/Kosten | ○ Höhere Investition | ✓ Wirtschaftliche Lösung |
Kurz zusammengefasst
PUR-Kabel und PUR-Leitungen eignen sich insbesondere für dynamische Anwendungen mit hohen mechanischen Belastungen sowie bei Kontakt mit Ölen, Kühlschmierstoffen und vielen Chemikalien. Typische Einsatzbereiche sind Schleppketten, Robotik, Fördertechnik und der Maschinen- und Anlagenbau.
PVC-Kabel und PVC-Leitungen bieten für Standardanwendungen mit normalen mechanischen Anforderungen und geringen bis mittleren Bewegungsanforderungen eine bewährte und wirtschaftliche Lösung. Sie werden häufig in Maschinen, Schaltschränken, Steuerungen und fest verlegten Installationen eingesetzt.
Passende Produktbeispiele und weiterführende Informationen
PUR-Leitungen:
PUR-Leitungen - Eigenschaften und Einsatzbereiche
PVC-Leitungen:
PVC-Leitungen - Eigenschaften und Einsatzbereiche
Die nachfolgende Vergleichstabelle stellt die wichtigsten technischen Eigenschaften verschiedener Isolations- und Mantelwerkstoffe gegenüber und dient als Orientierung für die Auswahl geeigneter Materialien. Für eine anwendungsspezifische Materialauswahl beraten wir Sie gerne und unterstützen Sie bei der Auswahl der optimalen Materialkombination.
Tabelle: Vergleich der Eigenschaften und Unterschiede von Materialien für die Kabelisolierung bzw. Kabelummantelung
| Werkstoff | Temperatur-beständigkeit flexibel | Flammwidrig | Zugfestigkeit N/mm2 | Bruchdehnung in % | Abrieb-verhalten | Dielektrizitäts-konstante bei 800 Hz ca. | Spezifischer Widerstand Ohm x cm | Durchschlag-spannung | Strahlen-beständigkeit cJ/kg |
| PVC special | +5°C/+70°C | gut | 15 | 250 | mittel | 4,0 | 1013 | 12 | 8 x 107 |
| PVC kältebeständig | -20°C/+70°C | gut | 15 | 250 | mittel | 4,0 | 1013 | 12 | 8 x 107 |
| PVC wärmebeständig | +5°C/+105°C | gut | 18 | 200 | mittel | 3,5 | 1013 | 18 | 8 x 107 |
| PVC ölbeständig | +5°C/+70°C | gut | 15 | 250 | mittel | 4,0 | 1013 | 12 | 8 x 107 |
| PUR halogenfrei* | -40°C/+90°C | gut | 25 | 400 | sehr gut | 6,0 | 1012 | 20 | 5 x 107 |
| PE | -40°C/+70°C | - | 20 | 500 | gut | 2,4 | 1017 | 30 | 7 x 106 |
| TPE* | -40°C/+90°C (bis +130°C) | - | 30 | 500 | gut | 3,3 | 1014 | 20 | 1 x 107 |
| Besilen® | +180°C | gut | 7 | 200 | mäßig | 3,2 | 1015 | 20 | 2 x 107 |
| FEP | +180°C | sehr gut | 20 | 250 | gut | 2,1 | 1018 | 20 | 5 x 106 |
| PFA | +250°C | sehr gut | 20 | 250 | gut | 2,1 | 1018 | 20 | 2 x 106 |
| ETFE | +135°C | sehr gut | 45 | 250 | gut | 2,6 | 1016 | 30 | 5 x 107 |
| SABIX®* auf Basis PP | -40°C/+90°C | - | 30 | 500 | gut | 2,3 | 1016 | 30 | - |
| SABIX®* auf Basis PO | -40°C/+90°C | sehr gut | 9 | 125 | mäßig | 4,7 | 1014 | - | 1 x 107 |
| SABIX®** vernetzt | -40°C/+125°C | sehr gut | 12 | 125 | mäßig | 5,0 | - | - | - |
Eigenschaften bzw. Kennwerte zur chemischen Beständigkeit von Isolations- und Mantelwerkstoffen finden Sie hier.
Die Angaben in dieser Tabelle sind Richtwerte. Sie erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. (Technische Änderungen vorbehalten)
* je nach Ausführung
** elektronenstrahl vernetzte Typen
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