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Kabel und Leitungen

Den richtigen Mantel für Kabel und Leitungen finden

| Redakteur: Sandra Häuslein

Kabelmäntel sorgen als äußerste Schutzhülle von Kabel und Leitungen für Langlebigkeit und störungsfreien Betrieb. Die Kunst dabei ist: Werkstoffe und Additive richtig zu kombinieren.

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Die richitge Wahl der Werkstoffe und Additive ist entscheidend für Leistung und Lebensdauer von Kabel und Leitungen.
Die richitge Wahl der Werkstoffe und Additive ist entscheidend für Leistung und Lebensdauer von Kabel und Leitungen.
(Bild: TKD)

Je mehr wir über die echte Anwendung wissen, umso präziser können wir den perfekten Kabelmantel konfigurieren“, sagt Sven Seibert, Leiter Produktmanagement bei TKD. Ganz oben auf seiner Checkliste steht die Abfrage nach dem Umgebungsstress, dem eine Leitung ausgeliefert ist. Dabei geht es um thermischen Stress, mechanische Aspekte wie Flexibilität, Zugbelastung, Abrieb- bzw. Trittfestigkeit oder chemische Belastungen – etwa Kontakt mit Lösungsmitteln, Ölen, etc. Im Fadenkreuz stehen auch Parameter wie Flammwidrigkeit, Halogenfreiheit oder UV-Beständigkeit. Oft sind diese Vorgaben an Normen wie DIN bzw. UL/CSA gekoppelt, die erfüllt werden müssen.

BUCHTIPPDas „Praxishandbuch Steckverbinder“ ist ein Nachschlagewerk für die Geräteentwicklung und für den Einsatz von Steckverbindern. Entwickler und Anwender erhalten Antworten auf Fragen zur Ausführung, Materialien, physikalische Grundlagen, Kontaktoberflächen, Abschirmmaßnahmen, Gehäusemechanik und Verriegelungssysteme.

Der Perfekte Kabelmantel: Mit vielen Parametern jonglieren

„In der Praxis ist es fast immer eine Kombination verschiedener Faktoren, die bei der konkreten Auslegung des Kabelmantels greifen“, erklärt Seibert. „Oft müssen wir mit vielen Parametern jonglieren.“ Dabei wartet TKD mit einem breiten Spektrum unterschiedlicher Kunststoffe auf, die sich über das Hinzufügen spezieller Additive oder besondere Fertigungsverfahren noch einmal justieren lassen.

Dieser Ansatz greift auch bei PVC. Das Material ist relativ kostengünstig und in vielen Varianten verfügbar. Diverse Auslegungen sind möglich, zum Beispiel Biegewechselfestigkeit oder Flammwidrigkeit. TKD setzt ausschließlich hochwertige „High-Grade“-Mischungen ein, mit denen sich Prüfungen nach VDE, UL und anderen Vorschriften sicher bestehen lassen.

Geht es um anspruchsvollere Bedingungen, stehen TPE-Compounds hoch im Kurs. Sie enthalten außer dem Basispolymer Additive, die das endgültige Profil (Härte, chemische Beständigkeit, Entflammbarkeit) ausbilden. Favorit in der TPE-Familie ist der hochwertige Werkstoff Polyurethan (PUR), der aufgrund seiner Allroundeigenschaften für In- und Outdoor-Einsätze geeignet ist. Kabelmäntel auf PUR-Basis zeichnen sich durch mechanische und chemische Robustheit aus. Sie weisen eine hohe Kältestabilität auf (bis –55 °C) und sind für hohe Dauertemperaturen (95 °C und mehr) geeignet. Beständig gegen Hydraulik- und Kühlflüssigkeiten, Fette und Schmierstoffe lässt sich PUR ideal im Maschinenbau und in der Robotik einsetzen. Auch Sonderformen gibt es: Hierzu zählen unter anderem vernetzte Isolationsmaterialien, die mit ihrer molekular veränderten Oberflächenstruktur Schutz vor Schweißspritzern bieten.

Hohe Abriebfestigkeit versus Flexibilität

Thermischer Stress, mechanische Aspekte wie Flexibilität, Zugbelastung, Abrieb- bzw. Trittfestigkeit oder chemische Belastungen – etwa Kontakt mit Lösungsmitteln, Ölen – entscheiden darüber, welche Eigenschaften der Kabelmantel aufweisen muss.
Thermischer Stress, mechanische Aspekte wie Flexibilität, Zugbelastung, Abrieb- bzw. Trittfestigkeit oder chemische Belastungen – etwa Kontakt mit Lösungsmitteln, Ölen – entscheiden darüber, welche Eigenschaften der Kabelmantel aufweisen muss.
(Bild: TKD)

Geht es um höchste Abriebfestigkeit, stehen bei TKD Polyurethane mit einer Shore-Härte von bis zu 95 A (extrem steif) zur Verfügung. Soll das Kabel besonders flexibel sein, kommen weiche Werkstoffe mit Shore-Härten von 65 A zum Einsatz. Um die Witterungsbeständigkeit und die Lebensdauer bei Outdoor-Einsätzen zu erhöhen, können Antioxidationsmittel und UV-Stabilisatoren beigemischt werden. Alterungsschutzmittel helfen vielen Polymeren, extreme Temperaturen für längere Zeit zu ertragen, indem die thermisch bedingte Zersetzung der Makromoleküle gezielt verlangsamt wird. „Schon geringe Beimischungen von Zusätzen können die Eigenschaften eines Kunststoffes erheblich beeinflussen”, sagt Seibert. „Daher gilt es, Additive optimal auf den Grundwerkstoff abzustimmen.”

Bei Einsätzen auf Baustellen oder im Bergbau findet man oft schwere Gummischlauchleitungen vor, die einiges aushalten müssen. Beim Mantel bewährt sich hier das als Neopren bekannte Polychloropren, ein synthetischer Kautschuk. Für Kabel, die dauerhaft Temperaturen über 105 °C ausgesetzt sind, gibt es eine Palette von Fluorkohlenstoff-Thermoplasten (u.a. PTFE). PTFE eignet sich gleichzeitig auch für extrem tiefe Temperaturen. Interessant sind auch Silikonmäntel, die wiederum aufgrund der problemlosen Sterilisierbarkeit bevorzugt in der Medizintechnik zum Einsatz kommen.

Kabel mit neuen Doppelschicht-Mänteln

Die Kaweflex-Control-YPUR-Serie von TKD wartet mit Doppelschicht-Mantel zur besseren Verarbeitung und mit integrierter Verschleißanzeige auf.
Die Kaweflex-Control-YPUR-Serie von TKD wartet mit Doppelschicht-Mantel zur besseren Verarbeitung und mit integrierter Verschleißanzeige auf.
(Bild: TKD)

Zu den kreativsten Lösungen zählt ein antibakterieller Mantel, der direkt auf die hygienischen Präventivanforderungen der Lebensmittelbranche abzielt. Der hierfür entwickelte „Hygienic“-Compound, der erst durch Fortschritte in der Nanotechnologie möglich wurde, reduziert das Wachstum von Mikroorganismen auf Kabelmänteln um 99 %. Genutzt wird die antibakterielle Wirkung von Silber, während die sonstigen mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften des Mantels unverändert bleiben.

Auch Doppelschicht-Mäntel sind Teil des TKD-Lösungsbaukastens. Gezielt werden dabei in einem Co-Extrusionsverfahren unterschiedliche Werkstoffe bzw. Compounds miteinander kombiniert. Jüngstes Beispiel ist die Kaweflex-Control-YPUR-Serie. Ihr Zweischichtmantel verkoppelt einen kostengünstigen PVC-Layer mit einer Außenhülle aus dem teuren Hochleistungspolymer PUR. Eine integrierte Verschleißanzeige macht Beschädigungen des grauen Außenmantels durch den schwarzen Innenmantel sichtbar.

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