Um in der Wirtschaft Innovationen im Bereich der Werkstoffe und Bauteile anzustoßen, reicht es nicht aus, Prozesse und Produkte im Labormaßstab oder als Funktionsmuster zu entwickeln. Der Verbund Werkstoffe, Bauteile hält vielmehr die nötigen Technologien vor, um Prototypen, Muster oder auch Kleinserien in industriellem Maßstab zu fertigen und in den zur Evaluierung nötigen Mengen beizustellen. Sofern nicht verfügbar, entwickelt er die hierzu erforderlichen Technologien selbst. 

Die Technologiekette beginnt fallweise bereits mit der chemischen Reaktionstechnik und den zugehörigen Anlagen einerseits für Ansätze bis ca. 100 l Volumen, andererseits auf Basis der Mikroreaktionstechnik. Beide werden insbesondere für die Synthese polymerer und hybrider Materialien, keramischer Precursoren oder oxidischer Pulver eingesetzt. 

Pulver- und Schlickeraufbereitung sowie Sinterverfahren mit allen Beheizungsarten einschließlich HP und HIP sind für die Herstellung keramischer und pulvermetallurgischer Bauteile verfügbar, Compoundierung, Spritzguss und Extrusion für die Herstellung von Bauteilen aus Polymeren oder Faserverbunden mit polymerer Matrix. Faserverbunde und Lignin-Derivate (>>künstliches Holz<<) aus nachwachsenden Rohstoffen haben das Potenzial, in Serienanwendungen des Leichtbaus vorzudringen, die nicht der Freilandbewitterung ausgesetzt sind. Bei Holz und anderen bewitterungsempfindlichen Baustoffen (z. B. Gipsplatten) zielen Arbeiten des Verbundes darauf ab, die Standzeiten im Fassadeneinsatz deutlich zu verlängern. 

In den Faserverbundwerkstoffen werden nicht nur die mechanischen, sondern auch funktionelle Eigenschaften entscheidend durch die Faserkomponente geprägt. Dazu werden oft Fasern mit ganz besonderen Eigenschaften benötigt (z. B. Kriech- und Oxidationsbeständigkeit bei höchsten Temperaturen, piezoelektrisches Verhalten oder Abbaubarkeit im biologischen Milieu). 

Der Verbund hat breites Know-how in den spezifischen Herstelltechnologien solcher Fasern. Er zielt darauf hin, ihnen in den nächsten Jahren neue Anwendungen in der Energietechnik, der Verkehrstechnik, den Life Sciences und der chemischen Trenntechnik zu erschließen. 

Im Bereich metallischer Bauteile werden endformnahe Fertigungsverfahren neben der pulvermetallurgischen Route über moderne Gießtechniken und Rapid-Prototyping-Verfahren entwickelt. Die Technologieketten umfassen auch neue Möglichkeiten zur Integration funktioneller Eigenschaften, um z. B. stoffliche Gradienten, elektrisch leitfähige Strukturen und magnetische Signaturen in Bauteile zu integrieren – möglichst im Rahmen eines gemeinsamen Fertigungschritts (»In-situ-Verfahren«). Ein besonderer Schwerpunkt liegt außerdem bei Bauteilen mit zellulären Strukturen, die über Schäumungsverfahren oder durch Sinterung von Hohlkugeln hergestellt werden. Trenn- und Fügetechniken sind weitere Arbeitsgebiete des Verbundes. So werden auf Basis des werkstoffmechanischen Know-hows schädigungsarme Trennverfahren für sprödbrüchige Materialien (z. B. Glas, Silicium) entwickelt. Bei den Fügeverfahren steht die Klebtechnik im Vordergrund, für thermisch belastete und/oder hermetisch dichte Fügungen werden Lotgläser entwickelt und eingesetzt.   

In der Oberflächentechnik verfügt der Verbund über das gesamte Arsenal der in der Lackiertechnik üblichen nasschemischen Auftragsverfahren für anorganische und hybride anorganisch-organische Beschichtungen einschließlich der Strukturierung durch Photolithographie und Prägetechniken mit Strukturgrößen bis in den nanoskaligen Bereich. Parallel dazu werden in Abstimmung mit Aktivitäten des Fraunhofer-Verbundes Oberflächentechnik und Photonik vakuum- oder gasphasengestützte Verfahren wie PVD und PECVD sowie Plasmapolymerisation entwickelt, beispielsweise für harte Verschleißschutzschichten oder zur gezielten Einstellung des Benetzungsverhaltens bestimmter Materialpaarungen.