Eine effiziente Entwicklung neuartiger Werkstoffe erfordert ein tiefes Verständnis der Gefügeausbildung als Grundlage für resultierende Werkstoffeigenschaften. Insbesondere in komplexen Systemen mit mehr als zwei Komponenten ist eine systematische Analyse der Gefügeentwicklung entscheidend. In diesem Beitrag wird eine High-Throughput-Screening (HTS)-Methode für additiv gefertigte Materialien vorgestellt, mit der sich grundlegende Werkstoff- und Gefügeuntersuchungen effizient, reproduzierbar und weitgehend systemunabhängig durchführen lassen.

Der methodische Kern liegt in der gezielten Erzeugung repräsentativer Gefüge im kleinen Maßstab mit minimalem Materialeinsatz durch additive Fertigung. Die Kombination aus Verständnis zu Prozess und Konstitution mit experimenteller Rasterung von Zusammensetzungen und Parametern ermöglicht es, innerhalb kürzester Zeit Aussagen über das dabei entstehende Gefüge und grundlegende mechanische Eigenschaften zu treffen. Dabei erlaubt das HTS eine vergleichende Bewertung verschiedener Zusammensetzungen sowie die Identifikation charakteristischer Gefügephänomene und Werkstoffcharakteristika – beispielsweise Karbidverteilungen, Kornwachstum, Entmischungstendenzen und Härte bzw. Zähigkeit – ohne aufwendige Bauteilfertigung.

Am Beispiel ternärer Systeme auf Wolfram-Kohlenstoff-Basis mit jeweils einem Zusatzelement wird demonstriert, wie sich durch strukturierte Variation der Zusammensetzung relevante Gefügemerkmale identifizieren und interpretieren lassen. Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial der Methode, um mit minimalem Material- und Zeitaufwand belastbare Werkstoffinformationen für komplexe Systeme zu generieren.

Der Ansatz eignet sich insbesondere für die Vorauswahl vielversprechender Werkstoffkonzepte und die Validierung von Modellannahmen – und bietet somit eine wertvolle Grundlage für eine Werkstoffentwicklung und die effiziente Erschließung neuer Materialklassen.