Motoren sind elektromechanische Wandler, die elektrische in mechanische Energie umsetzen und damit zentrale Komponenten mechatronischer Systeme darstellen. In der Werkstofftechnik stehen insbesondere die Auswahl, Auslegung und Zuverlässigkeit der eingesetzten Werkstoffe für Rotor, Stator, Lagerungen und Gehäuse im Fokus.

Der klassische Elektromotor beruht auf elektromagnetischen Kräften zwischen stromdurchflossenen Leitern und magnetischen Feldern. Wesentliche Baugruppen sind das elektrische Leitersystem (Wicklungen), ferromagnetische Kernwerkstoffe, Dauermagnete sowie gleit- oder wälzgelagerte Wellen. Materialeigenschaften wie Sättigungsmagnetisierung, Koerzitivfeldstärke, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bestimmen Wirkungsgrad, Leistungsdichte und Lebensdauer.

Gleichstrommotoren mit Bürsten verwenden mechanische Kommutatoren, deren Kontaktwerkstoffe (Graphit-, Kupfer- und Edelmetalllegierungen) starkem Verschleiß und Funkenbildung ausgesetzt sind. Die Materialoptimierung zielt hier auf geringe Reibung, hohe Leitfähigkeit und robuste Oxidationsbeständigkeit.

Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) verzichten auf mechanische Kommutierung und nutzen statorseitige Leistungselektronik. Sie erfordern hochkoerzitive Permanentmagnete (z. B. Nd-Fe-B), dünnblechige, verlustarme Elektrobleche und wärmebeständige Isolationssysteme. Thermisch-mechanische Stabilität der Klebstoffe und Vergussmassen ist für Hochdrehzahl- und Hochtemperaturanwendungen kritisch.

Aktuelle Forschungsfelder umfassen seltene-Erden-arme Magnetwerkstoffe, verlustreduzierte Softmagnetlegierungen, temperaturstabile Isolationspolymere und oberflächen- bzw. beschichtungstechnische Konzepte zur Steigerung der Betriebszuverlässigkeit von Motoren.