Kapton (Polyimid)-Heizfolien

Kapton ist die Markenbezeichnung der Firma DuPont für Polyimid-Folien. Wie häufig bei erfolgreichen Produktpionieren hat Kapton den Status einer allgemeinen Gattungsbezeichnung erreicht und wird in weiten Teilen der Industrie mit der eigentlichen Werkstoffbezeichnung Polyimid gleichgesetzt.

Kapton bzw. Polyimid ist als Isolationsmaterial bis 200 °C, mit Selbstklebefolie bis 180 °C beständig.

Generell ist eine Kaptonheizung immer teurer als eine Silikon- oder Polyesterheizung. Dort, wo die chemische Beständigkeit oder das Gewicht der Heizfolie eine wichtige Rolle spielt, ist dieses Material die ideale Lösung.

Die Beständigkeit von Polyimiden gegenüber Pilzen, Bakterien, Ozon, Wetter, Alterung und den meisten Chemikalien, Säuren und Lösungsmitteln ist sehr gut, so dass Heizelemente aus Polyimid (Kapton) eine ideale Lösung für viele kritische Anwendungsfälle sind. Dazu sind Kapton-Heizelemente silikonfrei und zeichnen sich durch eine gleichmäßige Wärmeverteilung aus. Die Hochspannungsfestigkeit von Kapton ist sehr gut und so kann die flexible Folienheizung sehr dünn werden. Durch die geringe Dicke wird die Wärmeübertragung zum Bauteil verbessert und es sind höhere Oberflächenbelastungen möglich. Typische Anwendungsgebiete für Kapton (Polyimid)-Heizfolien sind: Labortechnik, Flugzeugelektronik, Druckereitechnik, diagnostische Instrumente, Vakuumkammern, medizinische Geräte uvm.

Welche Temperatur ein Kapton-Heizelement in der Anwendung erreicht, kann man generell nur schwer vorhersagen, da es extrem viele Einflussfaktoren gibt. Dazu gehören neben der Leistung bzw. Oberflächenbelastung auch die Masse und Art des zu beheizenden Guts (Wärmeleitfähigkeit, Oberflächenbeschaffenheit etc.), die Einbau-/Montagesituation (aufgeklebt, geklemmt etc.) die Umgebungstemperatur, Luftströmungen und natürlich die eingesetzte Steuer- und Regeltechnik.

Als Faustregel gilt: je niedriger die Oberflächenbelastung auf der Heizfläche, umso länger die Lebensdauer. Wir empfehlen eine maximale Oberflächenbelastung von 0,8 W/cm².

Technische Daten für Kaptonheizungen vs. Silikonheizelemente und Polyesterheizungen

Geometrie von flexiblen Kapton-Heizfolien

Aus produktionstechnischen Gründen ist die Größe von Kaptonheizungen auf minimal 25 x 25 mm und maximal 285 x 550 mm beschränkt. Die minimale Höhe beträgt 0,2 mm.

Innerhalb dieser Dimensionen ist praktisch jede Form und Kontur möglich, rund, eckig, mit Aussparungen und Löchern. Auch extrem kleine Biegeradien von min. 1 mm sind mit den flexiblen Kaptonfolien möglich. Zum Rand und zu Aussparungen hin brauchen wir mindestens 10 mm Isolationsabstand. Soll der Zwischenraum zwischen zwei Aussparungen beheizt sein, muss ihr Abstand folglich größer 20 mm sein.

Herstellverfahren für Polyimid (Kapton)-Heizelemente

Die Polyimid- bzw. Kaptonheizungen werden im Gegensatz zu den Silikonheizungen ausschließlich mit geätzter Heizleiterfolie hergestellt. Es fallen bei jedem neuen Design Werkzeugkosten an. Für Vorserien oder Kleinstmengen ist es jedoch möglich, ein provisorisches Werkzeug zu verwenden, das kostengünstiger ist, allerdings für größere Produktionsmengen nicht geeignet ist.

Befestigungsmöglichkeiten für Kapton-Heizelemente

95% unserer Kaptonheizungen werden mit selbstklebender Folie ausgeliefert. Das nachträgliche Aufbringen eines Klebers ist nicht möglich. Daher sind die einzigen Anbringungsmöglichkeiten eine selbstklebende Folie, die bereits mit der Kapton-Polyimidfolie produziert wird, oder Anpressen an die zu beheizende Fläche.

Selbstklebefolie

• Nicht wieder abnehmbar
• Sehr guter Wärmeübergang
• temperaturbeständig bis 180 °C
• Für jede Form und Größe geeignet
• Anleitung zum Aufkleben von flexiblen Flächenheizelementen hier downloaden

Anbauteile für Kapton-Heizfolien

Grundsätzlich besteht wie bei den Silikonheizungen die Möglichkeit, Thermoelemente o. ä. Anbauteile aufzubringen. Allerdings müssten diese dann mit Silikon auf der Heizung befestigt werden, was wiederum in vielen Anwendungen für Kapton-Polyimid-Heizungen nicht zugelassen ist.

Anschlussleitung für Polyimid-Kapton-Heizfolien

Die Art, Länge und Position der Anschlussleitung können Sie frei wählen. Dabei müssen Sie beachten, dass der Anschlussbereich immer etwas stärker aufträgt als der Rest der Heizung. PTFE-Litze wird bei Kaptonheizungen am häufigsten verwendet, weil sie dünn, leicht und flexibel ist. Auch Silikonlitze und Glasseidenlitze sind möglich, sind aber beide nicht silikonfrei.

Die Länge und Art der Anschlussleitung kann man bei Folgebestellungen eines bestehenden Designs problemlos ändern, für eine Änderung der Anschlussposition an der Heizung muss ein neues Design erstellt werden.

Schutzschlauch

Grundsätzlich ist es möglich, die Anschlussleitung mit einem Schutzschlauch zu versehen. Allerdings würde die Fixierung des Schlauchs mit Silikon erfolgen und zu einem signifikant dickeren Anschlussbereich führen. Damit wären zwei Vorteile der Kaptonheizungen, ihre geringe Aufbauhöhe und Silikonfreiheit, nicht mehr gegeben.

Auch der thermische Schutz spielt aufgrund der vergleichsweise geringen Betriebstemperaturen von Kapton-Heizelementen nur eine untergeordnete Rolle. Für den mechanischen Schutz stehen aber zahlreiche Alternativen vom Glasseidenschlauch über den Silikonschlauch bis hin zum Schrumpfschlauch zur Auswahl.

Konformitäten & Normen

Unsere Kaptonheizungen werden nach strengsten Prüfkriterien hergestellt und erfüllen alle relevanten Normforderungen und Sicherheitsvorgaben soweit diese aufgrund der Beschaffenheit des Produkts anwendbar sind. Organisations- bzw. produktgruppenbezogene allgemeine Konformitätsbescheinigungen finden Sie in unserem Downloadcenter unter Service > Qualität. Produktspezifische Bestätigungen stellen wir Ihnen auf Anfrage zur Verfügung.

Zertifizierungen

• CE
• RoHS