在CeraMMAM项目中，卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的一支研究团队开发出一套新型系统，可在单一工艺流程中利用通用粘结剂系统制造多材料高性能零件。这一成果为工业应用打开了新的可能性，尤其适用于医学、机械工程以及航空航天等领域。

研究团队计划在2026年4月20日至24日举行的汉诺威工业博览会上展示这项技术。在KIT展位（11号馆，B06展位），他们将展出多材料增材制造的典型应用场景，以及首批面向工业的原型件和演示样件。

多材料3D打印带来新设计与新功能

增材制造通过逐层堆叠材料来生产复杂结构的零件。以往在实际应用中，多数工艺只能使用单一材料，例如纯金属或纯陶瓷。KIT生产科学研究所 wbk 的研究人员在CeraMMAM（陶瓷多材料增材制造）项目中取得关键进展：他们开发出一种创新的通用粘结剂系统，使不同陶瓷材料之间，或陶瓷与金属之间，可以在同一打印过程中实现组合。

这项技术基于槽式光聚合工艺。这是一种3D打印方法，使用含有陶瓷或金属颗粒的光敏材料，通过逐层固化来成形零件。材料在特定波长光照射下发生局部聚合并固化。新开发的通用粘结剂系统确保不同材料在一次打印中就能可靠结合，从而显著简化生产流程。

该粘结剂系统由液态聚合物、功能性添加剂以及光引发剂构成。打印完成后，粘结剂通过脱脂工艺被去除，随后通过烧结步骤使零件致密化，获得最终性能。

“借助我们的通用粘结剂系统，我们可以制造出具有新颖、甚至部分相互矛盾材料特性的多材料零件。”wbk的 Chantal-Liv Lehmann 表示，“这使得此前难以实现的全新设计和功能成为可能。例如，我们可以生产内部具有一定柔性的陶瓷齿轮，而其表面则保持特别高的硬度。”

该工艺还能够高精度再现细微而复杂的结构，这在陶瓷制造领域被视为一项重要的技术里程碑。

陶瓷与金属的集成制造

研究团队正在继续优化这项技术，以在未来更好地实现陶瓷与金属的组合制造。尤其值得关注的是，将电绝缘陶瓷与导电金属结构集成在同一零件中的前景。

潜在应用包括电力电子、5G与6G通信及其他高频技术、物联网设备用微型传感器，以及自动驾驶车辆相关组件等。通过多材料3D打印，这些领域有望获得结构更紧凑、功能更集成的新型高性能部件。