Formulierung bezeichnet in der Werkstofftechnik die gezielte Zusammensetzung und Prozessierung mehrerer Komponenten, um definierte strukturelle, chemische und funktionelle Eigenschaften zu erreichen. Im Unterschied zu reinen Stoffen stehen bei Formulierungen Mehrkomponentensysteme wie Tinten, Suspensionen, Polymersysteme, Elektrolyte oder pharmazeutische Zubereitungen im Vordergrund.
Zentrale Aspekte sind die Auswahl der Rohstoffe (z. B. Bindemittel, Füllstoffe, Additive, Lösungsmittel), deren Konzentrationen und Wechselwirkungen sowie die Prozessparameter (Mischintensität, Temperatur, Scherung, Reihenfolge der Zugabe). Zielgrößen sind u. a. Viskosität und Fließverhalten, Stabilität gegen Sedimentation oder Aggregation, Benetzungs- und Haftungseigenschaften, Aushärtungs- bzw. Trocknungskinetik und die resultierenden mechanischen, elektrischen oder biologischen Eigenschaften.
Beispiele reichen von Tintenformulierungen für Druck- und Inkjetprozesse über Bioink-Formulierungen für das Bioprinting bis zu grünen Batterieformulierungen mit schadstoffarmen Bindern und Lösungsmitteln. In pharmazeutischen und biokompatiblen Formulierungen stehen zusätzlich Toxikologie, Sterilität und regulatorische Anforderungen im Fokus. Strategien wie Füllersubstitution oder schadstoffarme Additivierung dienen der Optimierung von Nachhaltigkeit, Kosten und Funktionalität.
Moderne Formulierungsentwicklung nutzt statistische Versuchsplanung, multivariate Analytik und zunehmend datengetriebene bzw. KI-gestützte Optimierung, um komplexe Eigenschaftslandschaften effizient zu durchsuchen und robuste, skalierbare Rezepturen bereitzustellen.
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