Fülldrähte bieten einerseits die Möglichkeit zur Herstellung konventionell nicht realiserbarer Werkstoffzusammensetzungen für Zusatzwerkstoffe. Andererseits können unterschiedliche Legierungszusammensetzungen zügig hergestellt werden, um eine schnelle Entwicklung maßgeschneider Zusatzwerkstoffe zu erreichen. Die Bandbreite realisierbarer Werkstoffgruppen umfasst das u.a. Eisen-, Nickel- und Kupferbasiswerkstoffe. 

Verschiedene Verfahren und Energieträger beeinflussen die Ausbildung der Mikrostruktur, bspw. in Schweißgut und Wärmeeinflusszone. Die systematische Beschreibung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen im Kontext von Energieträger, Prozess und Werkstoff ist von maßgeblicher Bedeutung für die Entwicklung neuartiger Fügekonzepte und -verfahren. 

Die Prüfung von Schweißverbindungen und additiv hergestellten Bauteilen erlaubt die Beschreibung der mechanisch-technologischen Eigenschaften. Die Bandbreite der Untersuchungen reicht von Kurzzeit- und Ermüdungsprüfungen über Hochgeschwindigkeitsversuche bis zum Kriechen und erlaubt die Berücksichtung überlagerter Beanspruchungskollektive. 

Die numerische sowie physikalische Werkstoffsimulation unter dem Einfluss von Prozessen der Fügetechnik und additiven Fertigung ermöglicht eine detaillierte Beschreibung des thermisch-mechanischen Werkstoffverhaltens. 

Ausgehend von der numerischen Simulation werden Legierungssysteme beschrieben und mittels Verdüsung hergestellt. Dabei können verschiedene Routen über Schmelztiegel sowie (Füll-)Drähte genutzt werden, um Zusatzwerkstoffe für das Beschichten bzw. Ausgangsmaterialien für das pulverbettbasierte Schmelzen zu entwickeln.