使用技術材料的多材料 3D 打印具有巨大的潛力。 例如，功能化或功能分級的產品可以在單個過程中以節省資源的方式進行打印。與傳統生產路線相比，這顯著縮短了工藝鏈并降低了制造成本。為了將這項有前途的技術商業化，弗勞恩霍夫陶瓷技術和系統研究所 IKTS 的多材料噴射技術開發人員成立了 AMAREA Technology GmbH。在市場上扮演系統開發者的角色，銷售印刷技術和新開發的印刷材料。可能性不僅限于技術陶瓷:金屬、硬質合金、玻璃、復合材料、金屬陶瓷甚至聚合物都可以加工。

使用高性能材料的多材料 3D 打印是增材制造的下一步，自 2014 年以來一直在 IKTS 開發。在此期間，我們獲得了豐富的知識和經驗。多材料噴射 (MMJ) 技術的潛力已通過令人信服的原型和廣泛的工業客戶得到成功證明。因此，Steven Weingarten、Lutz Gollmer、Philipp Horn 和 Robert Johne 于 2023 年 2 月在德累斯頓創立了 AMAREA Technology GmbH。截至目前，他們希望將 MMJ 商業化，并將 3D 打印機轉移到批量生產。作為 EXIST 研究轉移資助計劃的一部分，它們得到了 Fraunhofer IKTS 和德國聯邦經濟事務和氣候保護部 BMWK 的支持。

高科技3D打印機的開發和銷售以及打印材料和服務是三大業務領域之一。在最新一代的系統中，最多可以安裝六個打印頭。 這意味著最多可以同時組合六種不同的材料。這些必須相互協調——IKTS 在材料開發領域多年的專業知識在這里發揮作用。近年來，超過 15 種材料和材料組合已符合 MMJ 技術的要求。AMAREA Technology GmbH 正是從這種專業知識中受益。 因此，分拆公司可以為客戶提供一種在一次打印作業中制造多材料組件的技術——從打印材料的選擇和開發一直到組件設計。IKTS和AMAREA Technology未來將繼續緊密合作，進一步推進多材料課題。

增材制造的巨大優勢在于創新理念的快速實現、設計自由度和廣泛的幾何獨立性。多材料 3D 打印中材料的多樣性意味著現在對創造力的限制更少。 具有特定屬性的材料可以通過多材料打印來生產和組合，例如導電和電絕緣、致密和多孔、堅硬和延展、多色甚至磁性和非磁性。通過這種方式，功能化組件或整個組件（例如帶有集成傳感器或執行器的組件）可以在單個過程中進行打印，并且單個材料不會出現任何交叉污染。通過逐漸組合層內的材料以及具有定義屬性的層與層，3D 打印機還能夠在組件內創建功能分級的過渡，例如孔隙率。

多材料 3D 打印為制造商提供了比以前更好地根據用戶需求定制產品的機會。 通過縮短工藝鏈，還可以顯著減少生產時間和成本，擴大產品多樣性，并制造更強大、更堅固的部件或組件。 AMAREA Technology 的目標群體是高性能材料部件的開發商和制造商，這些部件來自電子和半導體技術、特種工具制造、汽車技術及其供應鏈、珠寶和制表行業、航空航天、醫療技術和 能源技術。 但原型構建和研究機構也可以受益于多材料 3D 打印的優勢。

新一代 3D 打印機計劃于 2024 年中期推出市場。 模塊化系統概念提供了根據客戶規格設計 3D 打印機的可能性。該 3D 打印機擁有多達 6 個打印頭，因此具有多達 6 種不同的材料，目前可實現 70 至 100 μm 的組件精度。 對于在線過程控制，最多可以集成兩個輪廓傳感器來自動進行過程參數化，并在未來在打印過程中對組件進行幾何測量。即將推出的可選激光模塊可在 3D 打印過程中去除材料、拋光或結構化表面，可實現小于 1 μm 的表面光潔度。這消除了對組件進行耗時的后處理的需要。因此，制造商可以在時間和成本方面進一步優化其生產。 其他用于質量保證的人工智能方法未來也將為此做出貢獻，例如印刷過程中的缺陷檢測和工藝參數的自動調整。

根據組件尺寸和幾何形狀，增材制造的成功還取決于生產率，即組件的打印速度。目前，每個打印頭的速度為 8 至 12 cm3/h。 新一代 3D 打印機的目標是通過智能路線規劃實現至少兩倍的速度。這意味著專門開發的軟件可以確定每個班次的材料應用的最佳路線。 這不僅節省時間，而且節省能源。