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Ein Forschungsteam am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat im Projekt CeraMMAM ein Materialsystem entwickelt, mit dem sich Hochleistungskomponenten aus mehreren Materialien mithilfe eines universellen Bindersystems in einem einzigen Prozess herstellen lassen. Die Technologie eröffnet neue Perspektiven für industrielle Anwendungen – insbesondere in der Medizintechnik, im Maschinenbau sowie in der Luft- und Raumfahrt. Vom 20. bis 24. April 2026 präsentieren die Forschenden auf der Hannover Messe am Stand des KIT (Halle 11 am Stand B06) erstmals industrielle Prototypen und Demonstratoren sowie die Einsatzmöglichkeiten der additiven Multimaterial-Fertigung.
Additive Fertigungsverfahren erlauben es, komplexe Bauteile schichtweise herzustellen. Bislang ließen sich dabei jedoch meist nur sortenreine Materialien wie Metall oder Keramik verarbeiten. Im Projekt CeraMMAM (steht für: Ceramic Multi Material Additive Manufacturing) haben die Forschenden am wbk Institut für Produktionstechnik des KIT einen entscheidenden Durchbruch erzielt: Mithilfe eines neu entwickelten universellen Bindersystems lassen sich verschiedene keramische Materialien kombinieren und Keramik-Metall-Verbindungen herstellen.
Neue Design- und Funktionskonzepte durch Multimaterial-3D-Druck
Die Technologie basiert auf dem 3D-Druckverfahren der badbasierten Photopolymerisation. Dabei entstehen Bauteile schichtweise aus einem lichtempfindlichen Ausgangsmaterial, das Keramik- oder Metallpartikel enthält. Das Material wird gezielt mit einer bestimmten Wellenlänge belichtet, wodurch es lokal polymerisiert und aushärtet. Das speziell entwickelte Bindersystem sorgt dafür, dass sich unterschiedliche Materialien innerhalb eines einzigen Druckprozesses stabil verbinden. Das vereinfacht die Herstellung erheblich. Nach dem Druck wird der Binder, bestehend aus flüssigen Polymeren, funktionalen Additiven und einem Photoinitiatorsystem, wieder entfernt.
„Mithilfe unseres universellen Binders können wir multimateriale Bauteile herstellen, die neuartige und teilweise auch widersprüchliche Materialeigenschaften kombinieren“, erklärt Chantal-Liv Lehmann vom wbk. „Das ermöglicht völlig neue, bisher nicht realisierbare Designmöglichkeiten und Funktionskonzepte. So können wir beispielsweise Komponenten wie keramische Zahnräder fertigen, die im Inneren flexibel und an der Oberfläche besonders hart sind.“ Außerdem erlaubt das Verfahren die präzise Abbildung filigraner und komplexer Strukturen. Besonders in der Keramikverarbeitung stellt dies einen technologischen Meilenstein dar.
Kombination von Keramik und Metall
Aktuell arbeiten die Forschenden daran, die Technologie weiter auszubauen, um künftig auch Kombinationen aus Keramik und Metall zu ermöglichen. Besonders vielversprechend ist dabei die Verbindung von elektrisch isolierenden Keramiken mit leitfähigen Metallstrukturen. Mögliche Einsatzfelder könnten von der Leistungselektronik über 5G-, 6G- und Hochfrequenztechnologien bis hin zu miniaturisierten Sensoren für mit dem Internet vernetzte Geräte und das autonome Fahren reichen.
Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz, technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.
Dr. Sabine Fodi, Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-41154, E-Mail: sabine.fodi@kit.edu
https://www.km.kit.edu/hannovermesse2026.php
https://www.wbk.kit.edu/
Mit CeraMMAM lassen sich Hochleistungskomponenten aus verschiedenen Materialien in einem einzigen Pr ...
Source: Markus Breig
Copyright: Breig, KIT
Criteria of this press release:
Journalists
Chemistry, Information technology, Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research projects, Research results
German
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