Zwei wesentliche Faktoren wirken sich tiefgreifend auf die mechanischen Eigenschaften von partikelverstärkten Verbundwerkstoffen aus: Der Anteil der Verstärkung und die Verteilung der verstärkenden Partikel in der Matrix. In diesem Beitrag wird ein neuartiger Ansatz verfolgt, bei dem ein neu entwickelter Verteilungsindex und der Flächenanteil von Verbundwerkstoffen durch Gefügebildanalyse quantitativ bestimmt werden. Zudem werden darin die Prozessparameter für einen maximalen Flächenanteil und minimalen Verteilungsindex optimiert. Der Verteilungsindex (Dindex) wird durch Schätzen des Abstands der freien Weglänge im Innern der Partikel berechnet. Die Prozessparameter beim Rührgießen (Rührerdrehzahl, Rührzeit, Ofentemperatur und Vorwärmtemperaturen) werden auf Grundlage eines Box-Behnken-Versuchsplans nach der Response Surface-Methode (Antwortflächenverfahren) optimiert. Die quantitativ bewerteten Zielgrößenwerte liefern eine verlässliche Grundlage für die Optimierung der Prozessparameter. Die mittels dieser optimierten Parameter erzielten Versuchsantworten bewegen sich im Bereich der durch den Bestätigungstest der Optimierung mit einem Konfidenzniveau von 95 % geschätzten Antworten.