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Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffe und ihr Weg aus der Nische

Aluminiumlegierungen sind der etablierte Werkstoff im Leichtbau – aber sie stoßen dort an Grenzen, wo Hitze und Reibung ins Spiel kommen. Bremssysteme, hochbelastete Maschinenelemente, thermisch zyklisch beanspruchte Bauteile: Hier greifen Ingenieure seit Jahrzehnten zu Grauguss oder Stahl und nehmen dabei Gewichtsnachteile in Kauf. Aluminium-Matrix-Verbundwerkstoffe (AMC) versprechen, diesen Kompromiss aufzulösen.

von | 30.04.26

AMC-Pulver mit d50 = 35 μm, Legierung: AlSi9Mg/SiC(F400)/35p (Quelle: CMMC GmbH)
AMC-Pulver mit d50 = 35 μm, Legierung: AlSi9Mg/SiC(F400)/35p (Quelle: CMMC GmbH)

AMC kombinieren eine Aluminiummatrix mit keramischen Partikeln – typischerweise Siliziumcarbid, Aluminiumoxid oder Bornitrid. Was dabei entsteht, klingt fast zu gut: eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 185 W/mK (rund dreimal so hoch wie Grauguss), ein Elastizitätsmodul von bis zu 105 GPa und ein Verschleißverhalten, das bis zu Faktor 20–25 günstiger ausfällt als bei konventionellen Aluminiumlegierungen. Die Dichte bleibt dabei auf Aluminium-Niveau.

Das Problem war lange nicht der Werkstoff selbst – er hat seine Leistungsfähigkeit in Laboren weltweit längst bewiesen. Das Problem war die Herstellung. Mangelnde Benetzung der Keramikpartikel durch die Aluminiumschmelze, Oxidschichtbildung, Agglomeration: Die Schmelzmetallurgie setzte AMC enge Grenzen. Die CMMC GmbH aus Chemnitz hat dafür ein patentiertes, kontinuierliches Verfahren entwickelt, das Aufschmelzen, Partikeleinbringung und Homogenisierung erstmals in einem integrierten Prozess unter Vakuumbedingungen vereint – und damit reproduzierbare Qualität in industriell relevanten Mengen ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil, der in der Praxis oft unterschätzt wird: AMC lassen sich als Masseln in bestehende Gießprozesse integrieren, ohne dass grundlegende Anlagenänderungen nötig sind. Und die Einsatzfelder reichen deutlich weiter, als man zunächst vermuten würde – von der Luft- und Raumfahrt über Elektronik- und Präzisionsanwendungen bis hin zu Bereichen, in denen heute noch niemand an Aluminium denkt.

„Der Grenzgänger ist kein Außenseiter mehr – er ist eine Antwort auf Fragen, die die Industrie noch stellt.”

Den vollständigen Beitrag mit allen Anwendungsfeldern, Verfahrensdetails und Materialkennwerten finden Sie in Ausgabe 3-4/2026 des Fachmagazins PROZESSWÄRME.

Autoren

Dr.-Ing. Nadine Lehnert, Head of Marketing &Public Relations, CMMC GmbH (Quelle: CMMC GmbH)

Dr.-Ing. Nadine Lehnert, Head of Marketing &
Public Relations, CMMC GmbH (Quelle: CMMC GmbH)

Dr.-Ing. Nadine Lehnert
Head of Marketing & Public Relations
CMMC GmbH
Nadine.Lehnert@cmmcengineering.com

Dr.-Ing. Marcel Graf, CEO, CMMC GmbH (Quelle: CMMC GmbH)

Dr.-Ing. Marcel Graf, CEO, CMMC GmbH (Quelle: CMMC GmbH)

Dr.-Ing. Marcel Graf
CEO
CMMC GmbH
Marcel.Graf@cmmcengineering.com

 

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