Interview

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Richard Thompson
Wir sind überzeugt, dass die Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe von Alvant in absehbarer Zeit traditionelle Verbundwerkstoffe auf Basis von Kohlenstofffasern ablösen werden, da unsere Produkte umweltfreundlicher sind und sie in unterschiedlichsten Anwendungen bessere Eigenschaften in Bezug auf ihren thermischen Einsatzbereich, die Materialermüdung und die Schadenstoleranz aufweisen.
Richard ThompsonAlvant

Erzählen Sie uns bitte etwas über Alvant und dessen Gründung.

Thompson... Alvant konzipiert, entwickelt und produziert maßgeschneiderte neue Werkstoffe, insbesondere Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe (aluminium matrix composites, AMC), für Branchen wie den Transportsektor, den Verteidigungsbereich und die Energiebranche.

Seit 2003 untersuchen wir das Potenzial von Flüssigkeitsdruckformen (liquid pressure forming, LPF) zur Entwicklung neuer Werkstoffe, die nachhaltig sind und gleichzeitig die Produktleistung verbessern. Diese Anstrengungen führten uns zu unserem weiterentwickelten Flüssigkeitsdruckformen (advanced liquid pressure forming, ALPF) – einem Verfahren, bei dem Aluminium mit einem sekundären Hochleistungsmaterial wie beispielsweise Aluminiumoxidfasern kombiniert wird. Das Endprodukt ist ein äußerst leistungsfähiges AMC-Material, das in Anwendungen genutzt werden kann, in denen herkömmliche Metalle die Produktleistung einschränken würden.

Beinahe 10 Jahre später ist unser Team auf 19 Mitglieder gewachsen und wir verfügen nun über wertvolle Erfahrung in verschiedenen Sektoren, darunter in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilbranche und im Bereich Materialwissenschaften. So können wir sicherstellen, dass wir für unsere Kunden die besten Materialien herstellen.

Welche sind die wichtigsten Produkte oder Dienstleistungen des Unternehmens?

Thompson... Unsere AMC gehören zu einer Familie von Materialien, deren Eigenschaften maßgeschneidert an die Erfordernisse einer ganzen Reihe von Anwendungen angepasst werden können. Besonders die Entwicklung von endlosfaserverstärkten AMC, leichtgewichtigen Aluminiumschäumen und partikelverstärkten AMC zählen zu unseren Stärken. Diese Materialien sind gute Alternativen zu kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen, Titan und Stahl, da sie eine höhere Festigkeit und Steifigkeit, ein geringeres Gewicht, überlegene Verschleißbeständigkeit und maßgeschneidert anpassbare elektrische und Wärmeleitkoeffizienten bieten. Aluminium ist ein einfach zugänglicher, recyclebarer Rohstoff, der eine hervorragende nachhaltige Alternative zu anderen häufig verwendeten Metallen darstellen kann.

Wir unterteilen unsere AMC in vier Familien — AlXal, ParXal, AerXal und CorXal. Jedes Material bietet andere Eigenschaften. So ist zum Beispiel AIXal unser stärkstes Material, AerXal ist das beste Material für die Fertigung leichtgewichtiger Komponenten und CorXal ist ein mehrphasiger AMC mit extrem hoher Steifigkeit und einer überaus geringen Dichte – sein Konzept ist vergleichbar mit einem Sandwichverbundmaterial aus zwei „Brotscheiben“ an den Außenseiten und einer leichtgewichtigen „Füllung“ in der Mitte. 

Derzeit kommen unsere Materialien wegen ihrer Festigkeit und Flexibilität vor allem in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilbranche zum Einsatz. Unternehmen können unsere Materialien auch einsetzen, um überaus robuste und widerstandsfähige Produkte herzustellen, zum Beispiel mobile Endgeräte, biomechanische Prothesen oder Rollstühle.

Was war die größte Herausforderung, die Ihr Unternehmen zu stemmen hatte?

Thompson... Kohlenstoff- und Glasfasern sind seit jeher die beliebtesten Materialien, die zur Herstellung von Verbundwerkstoffen genutzt werden. Als wir mit der Entwicklung und Verbesserung von AMC begannen, mussten wir die Vorteile unter Beweis stellen, die mit dem Einsatz eines Materials verbunden sind, das kaum mit Hightech-Anwendungen in Verbindung gebracht wird. 

Anfangs hatten wir mit der Kontrolle der metallurgischen und chemischen Reaktionen und den Temperaturen und Drücken zu kämpfen, die erforderlich sind, um Aluminium mit anderen Werkstoffen zu kombinieren. Schließlich haben wir es geschafft, einen wiederholbaren Prozess zu entwickeln, was uns auch das Scale-up unseres Betriebs ermöglicht hat. Außerdem kam diese Erfahrung unseren Technikern zugute, half ihnen dabei, die Möglichkeiten und Eigenschaften von AMC besser zu verstehen und versetzte sie in die Lage, bessere Werkstoffe für unsere Kunden zu entwickeln.

Was ist die größte Innovation Ihres Unternehmens?

Thompson... Alvant wurde gegründet, weil zahlreiche Branchen auf der Suche nach Alternativen zu traditionellen Verbundwerkstoffen waren, welche für Hochleistungsanwendungen wie Landevorrichtungen von Flugzeugen, nicht das nötige Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht aufwiesen, zu wenig Ermüdungs- und Schadenstoleranz zeigten und nicht über die erforderliche thermische Belastbarkeit verfügten. 

Luftfahrtingenieure können unsere aluminiumbasierten Werkstoffe nutzen, um baugleiche Landevorrichtungen mit 40 Prozent weniger Gewicht als solche aus Titan zu fertigen, die darüber hinaus nachhaltig und recyclebar sind.

Wie passen diese Werkstoffe zum zunehmenden Einsatz von Automatisierung?

Thompson... In den Branchen, mit denen wir zusammenarbeiten, wie im Transport-, Verteidigungs- und Energiesektor, ist man immer bestrebt, Technologien zu entwickeln, die noch intelligenter sind und noch schneller arbeiten.

Ein Beispiel dafür sind Technologien für Greifvorrichtungen. Stattet ein Hersteller einen Industrieroboter mit einem leichterem und stabileren End-Of-Arm-Tooling aus, erlaubt ihm dies, die Geschwindigkeit von Bestückungsaufgaben durch die Gewichtsreduktion zu steigern, ohne dabei die Genauigkeit oder Reproduzierbarkeit zu beeinträchtigen. Die verbesserte Verschleißbeständigkeit hilft außerdem, Instandhaltungskosten und Ausfallzeiten aufgrund von Wartungsarbeiten zu verringern.

Wir sind überzeugt, dass die Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe von Alvant in absehbarer Zeit traditionelle Verbundwerkstoffe auf Basis von Kohlenstofffasern ablösen werden, da unsere Produkte umweltfreundlicher sind und sie in unterschiedlichsten Anwendungen bessere Eigenschaften in Bezug auf ihren thermischen Einsatzbereich, die Materialermüdung und die Schadenstoleranz aufweisen.

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