Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wird derzeit eine bahnbrechende Technologie entwickelt, die die Herstellung von Hochleistungskomponenten revolutionieren könnte. Das Forschungsteam hat das Materialsystem CeraMMAM initiiert, das eine Herstellung von Bauteilen aus mehreren Materialien in einem einzigen Prozess ermöglicht. Diese Fortschritte könnten vor allem in den Bereichen Medizintechnik, Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrt von großer Bedeutung sein. KIT berichtet, dass industriellen Prototypen und Demonstratoren vom 20. bis 24. April 2026 auf der Hannover Messe (Halle 11, Stand B06) präsentiert werden sollen.
Die additive Fertigung hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und erlaubt die schichtweise Herstellung komplexer Bauteile. Bisher war dies jedoch überwiegend auf sortenreine Materialien beschränkt. Der Durchbruch im Rahmen des CeraMMAM-Projekts besteht darin, dass jetzt auch verschiedene keramische Materialien sowie Keramik-Metall-Verbindungen kombiniert werden können. Diese Technologie basiert auf einem 3D-Druckverfahren der badbasierten Photopolymerisation und eröffnet neue Möglichkeiten in der Bauteilgestaltung.
Innovative Fertigungsmethoden
Bei der Herstellung der Bauteile kommt ein lichtempfindliches Material zum Einsatz, das mit Keramik- oder Metallpartikeln versetzt ist. Dieses Material wird durch gezielte Belichtung polymerisiert und ausgehärtet. Die Technologie zeichnet sich durch ein universelles Bindersystem aus, das eine stabile Verbindung unterschiedlicher Materialien im Druckprozess ermöglicht. Nach dem Druck wird der Binder, der aus flüssigen Polymeren, funktionalen Additiven und einem Photoinitiatorsystem besteht, entfernt.
Die neuen multimaterialen Bauteile bieten die Möglichkeit, unterschiedliche Materialeigenschaften zu kombinieren. So sind beispielsweise keramische Zahnräder mit einer flexiblen Innenseite und einer harten Oberfläche vorstellbar. Damit wird nicht nur die Präzision in der Fertigung erhöht, sondern auch die Abbildung filigraner und komplexer Strukturen, was einen erheblichen Fortschritt in der Keramikverarbeitung darstellt.
Anwendungszwecke und Zukunftsperspektiven
Aktuelle Forschungsarbeiten konzentrieren sich darauf, Kombinationen aus Keramik und Metall zu ermöglichen. Besonders im Fokus stehen elektrisch isolierende Keramiken zusammen mit leitfähigen Metallstrukturen. Diese Innovationen könnten in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, darunter Leistungselektronik, 5G/6G/Hochfrequenztechnologien sowie miniaturisierte Sensoren für vernetzte Geräte und autonomes Fahren.
Mit diesen Entwicklungen steht die Industrie am Anfang einer neuen Ära der Materialverarbeitung. Die Präsentation auf der Hannover Messe wird zeigen, welche Herausforderungen und Möglichkeiten mit dem CeraMMAM-System einhergehen. So ist zu erwarten, dass die präsentierten Technologien nicht nur die Forschung, sondern auch die industrielle Fertigung maßgeblich beeinflussen werden und neue Standards setzen könnten.