Auswahl zwischen Formex, Nomex und Mylar – Informationen und Vergleich
Wer industrielle Isolierprodukte beschafft oder konstruiert, stößt früher oder später auf dieselben drei Namen: Formex, Nomex und Mylar. Alle drei sind bewährte Elektroisolierwerkstoffe, doch sie lösen unterschiedliche Probleme und eignen sich für sehr verschiedene Anwendungen. Dieser Vergleich stellt die wesentlichen Eigenschaften jedes Materials gegenüber, damit Sie fundiert entscheiden können, welche Isolierfolie oder welches Isoliermaterial für Ihre spezifische Anforderung am besten passt.
Drei Isoliermaterialien im direkten Überblick
Formex, Nomex und Mylar sind keine austauschbaren Alternativen, sondern eigenständige Werkstoffklassen mit unterschiedlichen Stärken. Formex ist ein flammhemmender Polypropylen-Thermoplast, der sich durch gute Verarbeitbarkeit und Kosteneffizienz auszeichnet. Nomex ist ein aromatisches Polyamidpapier (Meta-Aramid) von DuPont, das für extreme thermische Belastungen entwickelt wurde. Mylar ist eine biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-Folie (PET) mit außergewöhnlich hoher dielektrischer Festigkeit bei geringer Dicke.
Die Wahl des richtigen Isoliermaterials hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab: der thermischen Belastungsklasse nach IEC 60085, der erforderlichen dielektrischen Festigkeit sowie den mechanischen und konstruktiven Anforderungen. Formex arbeitet zuverlässig bis etwa 115 °C (Klasse GK), Mylar A ist für die Isolierklasse B (130 °C) ausgelegt, und Nomex deckt die Klassen H und C ab, also bis 180 °C im Dauerbetrieb und darüber hinaus im Kurzzeitbetrieb. Wer diese Grundunterschiede kennt, kann die folgende Detailbetrachtung gezielt nutzen.
Schnellvergleich: Formex, Nomex und Mylar
| Eigenschaft | Formex | Nomex | Mylar |
|---|---|---|---|
| Werkstoffbasis | Flammhemmendes Polypropylen (PP) / Polycarbonat (PC) | Meta-Aramid-Papier (Poly-m-Phenylenisophthalamid) | Biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat (PET) |
| Isolierklasse (IEC 60085) | GK: bis ca. 115 °C | Klasse H (180 °C Dauer) / 220 °C anerkannt | Klasse B (130 °C), systemseitig bis Klasse F möglich |
| Flammklasse | UL 94 V-0 | UL 94 V-0 (ab 0,10 mm), selbstverlöschend | Mylar FR: UL 94 V-0 (Standardgrades variieren) |
| Feuchtigkeitsaufnahme | Unter 0,06 % (nicht hygroskopisch) | Hygroskopisch, bis ca. 5 % bei 50 % rel. Feuchte | Unter 0,5 % |
| Dielektrische Festigkeit | Ca. 103 kV/mm | Ca. 12 kV/mm (300 V/mil) | Bis über 280 kV/mm (dickenabhängig) |
| Verarbeitbarkeit | Stanzen, Ritzen/Falten, Laser, Thermoformen | Stanzen, Schneiden, Laminieren | Wickeln, Beschichten, Stanzen, Laminieren |
| Typische Anwendungen | EV-Batteriepacks, Leistungselektronik, Industriesteuerungen | Hochtemperaturmotoren, Transformatoren, Luft- und Raumfahrt | Kondensatoren, Kabelisolierung, flexible Leiterplatten, Motorwicklungen |
| Relativer Kostenfaktor | Niedrig bis mittel | Höher – lohnt sich bei langer Lebensdauer | Niedrig bis mittel |
| RoHS-Konformität | Ja | Ja (REACH-Monitoring empfohlen) | Ja |
| Kombination möglich | Mit Al-/Cu-Folie für EMI-Abschirmung | Mit Mylar als NMN-Laminat (Klasse F/H) | Metallisiert für Dampfsperren und Wärmeschutz |
| Stärken auf einen Blick | Kostengünstig, formbar, feuchtigkeitsbeständig | Höchste Temperaturbeständigkeit, selbstverlöschend, langlebig | Höchste dielektrische Festigkeit, dünn, vielseitig |
| Grenzen | Nicht geeignet über 125 °C oder bei hohem Drucklast | Hygroskopisch – bei Feuchte und Hitze kombiniert beachten | Nicht geeignet für Dauerbetrieb über 150 °C |
Formex: Kosteneffizientes Isoliermaterial mit hoher Verarbeitungsflexibilität
Formex ist ein proprietärer, flammhemmender Polypropylen-Thermoplast von ITW und gilt als einer der vielseitigsten Isolierwerkstoffe für mittlere Temperaturbereiche. Seine Stärke liegt in der Kombination aus solider Elektroisolierung, UL 94 V-0-Flammklasse und einer außergewöhnlich breiten Verarbeitbarkeit, die von Stanzschneiden über Laserschneiden bis hin zu Warmumformung reicht.
Technische Eigenschaften
Formex GK, die meistverbreitete Variante, hat eine Dauergebrauchstemperatur von 115 °C und eine Wasserabsorption von unter 0,06 Prozent. Die Nicht-Hygroskopizität macht es besonders geeignet für Außenanwendungen oder feuchte Umgebungen, etwa in IP-Kameras oder Zutrittskontrollsystemen. Formex N3, eine mehrschichtige Polycarbonat-Variante, ist halogenfrei und erreicht eine höhere Dauergebrauchstemperatur von 125 °C. Alle Formex-Varianten sind RoHS- und WEEE-konform und erfüllen die Anforderungen nordamerikanischer, europäischer und asiatischer Umweltvorschriften.
Typische Anwendungen
Formex eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen dreidimensionale Teile aus flach angeliefertem Material geformt werden sollen. Die Score-and-Fold-Eigenschaft, also das Rillen und Falten des Materials, ermöglicht kostengünstige 3D-Bauteile ohne Spritzguss. Das macht Formex zu einer wirtschaftlichen Alternative für Zellabstandhalter in EV-Batteriepacks, Barrieren in Industriesteuerungen, Leistungselektronik-Isolatoren sowie medizinische Diagnosegeräte. Durch Laminierung mit Aluminium- oder Kupferfolie lässt sich Formex zudem für EMI- und RFI-Abschirmung einsetzen.
Formex ist die richtige Wahl, wenn Kosteneffizienz, einfache Verarbeitung und zuverlässige Flammhemmung im mittleren Temperaturbereich gefragt sind. Für Anwendungen oberhalb von 125 °C oder mit sehr hohen mechanischen Druckbelastungen stoßen Formex-Materialien jedoch an ihre Grenzen.
Nomex: Leistung unter extremen Bedingungen
Nomex ist das Material der Wahl, wenn thermische Extrembedingungen, Flammwiderstand und langfristige Zuverlässigkeit im Vordergrund stehen. Das Meta-Aramid-Papier von DuPont wurde in den 1960er Jahren entwickelt und ist heute in Hochtemperaturanwendungen von Industriemotoren bis hin zur Luft- und Raumfahrt unverzichtbar.
Technische Eigenschaften
Nomex 410, der Industriestandard, ist von Underwriters Laboratories als 220-°C-Isoliermaterial anerkannt und erreicht nach IEC 60085 die Isolierklasse H (180 °C Dauerbetrieb) mit einem anerkannten Spitzenwert von 220 °C. Es schmilzt nicht, brennt nicht weiter und ist selbstverlöschend. Nomex ist chemisch beständig gegenüber Lösungsmitteln, Säuren und Laugen und widersteht Strahlung sowie Korona-Entladung. Der Betriebstemperaturbereich reicht von minus 196 °C bis über 300 °C.
Einschränkung: Feuchtigkeitsaufnahme
Ein wichtiger Aspekt bei der Materialauswahl ist die Hygroskopizität von Nomex. Das Material nimmt in feuchter Umgebung messbar Feuchtigkeit auf, was bei kombinierter thermischer und feuchter Belastung zu beschleunigtem Abbau der Materialeigenschaften führen kann. Für Anwendungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und gleichzeitig starker Wärmebelastung sollte die Feuchtigkeitsproblematik in der Systemauslegung berücksichtigt werden.
Typische Anwendungen
Nomex wird in Elektromotoren und Generatoren aller Größenklassen eingesetzt, von Miniatur-Servomotoren bis zu Industrieantrieben mit 13,6 kV. Weitere Anwendungsfelder sind Trockentransformatoren, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Industriefilter in Zementwerken und Stahlhütten sowie medizinische Präzisionsgeräte. In Verbindung mit Mylar entsteht das NMN-Laminat (Nomex-Mylar-Nomex), das die Isolierklassen F bis H erreicht und in Motornutisolierungen und Transformatorwicklungen weit verbreitet ist.
Nomex ist die erste Wahl für Anwendungen, bei denen Ausfallsicherheit über Jahrzehnte unter thermischer Dauerbelastung gefordert wird. Die höheren Materialkosten im Vergleich zu Polyesterfolien oder Formex amortisieren sich in solchen Szenarien durch eine längere Lebensdauer und geringere Wartungskosten.
Mylar: Vielseitigkeit und dielektrische Stärke
Mylar ist eine biaxial orientierte PET-Folie mit der höchsten dielektrischen Festigkeit der drei verglichenen Materialien bei gleicher Schichtdicke. Ursprünglich von DuPont entwickelt und heute von Mylar Specialty Films (einem Unternehmen von Celanese) produziert, ist Mylar seit über 60 Jahren ein Grundbaustein der industriellen Elektroisolierung.
Technische Eigenschaften
Mylar A, die Standardvariante, gehört zur Isolierklasse B (130 °C nach IEC 60085), erreicht aber nach UL 746B einen RTI-Wert von 160 °C mechanisch und 180 °C elektrisch, was im Systemverbund auch Klasse-F-Anwendungen ermöglicht. Die dielektrische Festigkeit ist stark dickenabhängig: Sehr dünne Folien (6 Mikrometer) erreichen über 600 kV/mm, während 350 Mikrometer starke Folien bei etwa 80 kV/mm liegen. Die Feuchtigkeitsaufnahme liegt unter 0,5 Prozent, was Mylar für ein breites Spektrum von Luftfeuchtigkeitsbedingungen geeignet macht.
Typische Anwendungen
Mylar wird überall dort eingesetzt, wo dünne Schichten mit hoher dielektrischer Barrierewirkung gefragt sind: in Kondensatoren, Kabel- und Drahtumwicklungen, Transformator- und Motorwicklungsisolierungen, flexiblen Leiterplatten sowie als Substrat für RFID-Tags und Membrantastschalter. Metallisiertes Mylar findet Verwendung als Dampfsperre und in der Mehrschichtisolierung der Luft- und Raumfahrt. Mylar FR, eine flammhemmende Variante, ist für Bahnanwendungen nach EN 45545 zugelassen.
Mylar eignet sich besonders gut für Anwendungen, bei denen minimale Bauhöhe, präzise Stapelkontrolle und hohe dielektrische Festigkeit entscheidend sind. Für Anwendungen mit dauerhafter Temperaturbelastung über 150 °C oder mit starker mechanischer Druckbeanspruchung ist Nomex oder ein NMN-Verbund die bessere Wahl.
Welches Material eignet sich für welche Anforderung?
Die Entscheidung zwischen Formex, Nomex und Mylar lässt sich nicht auf ein einzelnes Kriterium reduzieren. Temperatur, Spannung, Geometrie und Umgebungsbedingungen müssen gemeinsam bewertet werden. Hinzu kommt, dass Nomex und Mylar in der Praxis häufig nicht als Alternativen, sondern als Verbundpartner im NMN-Laminat eingesetzt werden.
Entscheidung nach Isolierklasse
- Klasse B (bis 130 °C): Mylar A ist die kosteneffiziente Standardlösung für Niederspannungsmotoren, Kondensatoren und Elektronikanwendungen.
- Klasse F (bis 155 °C): NMN-Laminate oder Mylar in einem geeigneten Systemverbund. Für strukturierte Teile mit Faltanforderungen kann Formex N3 in Betracht kommen.
- Klasse H (bis 180 °C) und darüber: Nomex 410 oder NMN-Verbunde sind die richtige Wahl. Für den Dauerbetrieb bei 220 °C ist reines Nomex-Papier der einzige der drei verglichenen Werkstoffe, der diese Anforderung erfüllt.
Entscheidung nach Konstruktionsanforderung
- Dreidimensionale Bauteile aus Flachmaterial: Formex, dank Score-and-Fold und Stanzbarkeit.
- Dünne Barrieren mit maximaler dielektrischer Wirkung: Mylar, insbesondere in sehr geringen Schichtdicken.
- Hochbeanspruchte Nutenisolierung in Motoren und Transformatoren: Nomex oder NMN-Laminat.
- Feuchte oder Außenumgebungen bei moderaten Temperaturen: Formex (nicht hygroskopisch) oder Mylar (geringe Feuchtigkeitsaufnahme).
Ein wichtiger Hinweis aus der ZVEI-Leitlinie zur Isolierung (Stand Januar 2024): Jede Überschreitung der Nenntemperatur um 10 °C halbiert die Lebensdauer des Isoliersystems näherungsweise. Das bedeutet, dass die Wahl eines Materials mit höherer Isolierklasse als rechnerisch notwendig eine sinnvolle Sicherheitsmarge darstellen kann, insbesondere in Anwendungen mit langen Wartungsintervallen.
Das richtige Isoliermaterial für Ihre Produktion wählen
Die Materialauswahl ist eine der wichtigsten Konstruktionsentscheidungen bei elektrischen Betriebsmitteln. Fehlisolierungen sind laut Branchenerfahrung eine der häufigsten Ursachen für Ausfälle elektrischer Geräte im Betrieb. Wer frühzeitig das richtige Isoliermaterial spezifiziert, vermeidet kostspielige Nachbesserungen und verlängert die Lebensdauer seiner Produkte erheblich.
Für die Praxis empfiehlt sich folgendes Vorgehen: Zunächst sollte ein thermisches Profil der Anwendung erstellt werden, das Umgebungstemperatur, inneren Temperaturanstieg und Betriebszyklus umfasst. Anschließend werden die Spannungsanforderungen bewertet und mit der dielektrischen Festigkeit des Kandidatenmaterials abgeglichen. Erst dann sollten mechanische Anforderungen wie Faltbarkeit, Druckbelastung oder Schnitttoleranzen in die Entscheidung einfließen. Schließlich sind Konformitätsanforderungen wie RoHS, REACH und anwendungsspezifische Normen zu prüfen.
Formex, Nomex und Mylar decken gemeinsam ein sehr breites Spektrum industrieller Isolieranforderungen ab. Ihre Kombination in Verbundlaminaten wie NMN erweitert diesen Bereich noch weiter. Entscheidend ist, dass die Materialwahl nicht isoliert betrachtet wird, sondern immer im Kontext des gesamten Isoliersystems und der angestrebten Lebensdauer.
Tekniseri unterstützt Sie dabei, das passende Isoliermaterial für Ihre spezifische Anwendung zu finden. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der industriellen Isolier- und Kennzeichnungsproduktion sowie Fertigungsstandorten in Finnland und China bietet Tekniseri nicht nur Materialberatung, sondern auch die direkte Fertigung konfektionierter Isolierprodukte aus Formex, Nomex, Mylar und Verbundwerkstoffen. Sprechen Sie uns an, wenn Sie Unterstützung bei der Materialauswahl oder der Beschaffung maßgeschneiderter Isolierlösungen benötigen.
Produktvergleich: Formex, Nomex und Mylar auf einen Blick
- Werkstoffbasis: Formex: Flammhemmendes Polypropylen (PP) / Polycarbonat (PC) | Nomex: Meta-Aramid-Papier (Poly-m-Phenylenisophthalamid) | Mylar: biaxial orientiertes Polyethylenterephthalat (PET)
- Isolierklasse (IEC 60085): Formex GK: bis ca. 115 °C | Nomex 410: Klasse H (180 °C Dauer) / 220 °C anerkannt | Mylar A: Klasse B (130 °C), systemseitig bis Klasse F möglich
- Flammklasse: Formex: UL 94 V-0 | Nomex: UL 94 V-0 (ab 0,10 mm), selbstverlöschend | Mylar FR: UL 94 V-0 (Standardgrades variieren)
- Feuchtigkeitsaufnahme: Formex: unter 0,06 % (nicht hygroskopisch) | Nomex: hygroskopisch, bis ca. 5 % bei 50 % rel. Feuchte | Mylar: unter 0,5 %
- Dielektrische Festigkeit: Formex: ca. 103 kV/mm | Nomex: ca. 12 kV/mm (300 V/mil) | Mylar: bis über 280 kV/mm (dickenabhängig)
- Verarbeitbarkeit: Formex: Stanzen, Ritzen/Falten, Laser, Thermoformen | Nomex: Stanzen, Schneiden, Laminieren | Mylar: Wickeln, Beschichten, Stanzen, Laminieren
- Typische Anwendungen: Formex: EV-Batteriepacks, Leistungselektronik, Industriesteuerungen | Nomex: Hochtemperaturmotoren, Transformatoren, Luft- und Raumfahrt | Mylar: Kondensatoren, Kabelisolierung, flexible Leiterplatten, Motorwicklungen
- Relativer Kostenfaktor: Formex: niedrig bis mittel | Nomex: höher, lohnt sich bei langer Lebensdauer | Mylar: niedrig bis mittel
- RoHS-Konformität: Formex: ja | Nomex: ja (REACH-Monitoring empfohlen) | Mylar: ja
- Kombination möglich: Formex: mit Al-/Cu-Folie für EMI-Abschirmung | Nomex + Mylar: als NMN-Laminat (Klasse F/H) | Mylar: metallisiert für Dampfsperren und Wärmeschutz