DE102011080514A1

DE102011080514A1 - Verfahren zur Herstellung von maßgenauen Sinterkörpern aus Grundmaterialien mit naturgemäß hohem Schwundverhalten

Info

Publication number: DE102011080514A1
Application number: DE102011080514A
Authority: DE
Inventors: Linda Irbe
Original assignee: Poroulan Sintertechnik GmbH
Current assignee: Poroulan Sintertechnik GmbH
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-07

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von maßgenauen Sinterkörpern aus einem oder mehreren Grundmaterialien, mit folgenden Schritten: Mischen mindestens eines ersten, Partikel (2) aufweisenden Grundmaterials und eines Prozessmittels (6), das aus einem anderen Material besteht als das mindestens eine Grundmaterial, mit einem aushärtbaren, bevorzugt flüssigen Bindermaterial (8), Formen eines Grünlings (10) aus der Mischung derart, dass sich das Prozessmittel (6) in Zwischenräumen zwischen den Partikeln (2) des Grundmaterials befindet, zumindest teilweises Aushärten des Kindermaterials (8), und Sintern des Grünlings (10), um einen Bräunling (12) herzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sinterkörpern mittels eines Sinterprozesses, dergestalt, dass der Sinterkörper nach dem Sintervorgang gegenüber dem Sinterausgangskörper vor dem Sintervorgang keine oder fast keine Massveränderungen erfährt.
Mit dem neuen Verfahren ist es möglich, Materialien, die mit herkömmlichen Sinterverfahren deutlichen Schwund und Verzug aufweisen, verzugsfrei und schwundfrei zu sintern.
Technisches Gebiet
Allgemein versteht man unter Sinterverfahren solche Verfahren, bei denen ein Grundmaterial in einem Temperaturgang auf eine Temperatur gebracht wird, bei der es zu Teilverschmelzungen der einzelnen Grundmaterialpartikel kommt, ohne dass diese vollständig in eine Schmelze übergehen. Diese Temperatur, die meist deutlich unterhalb der Schmelztemperatur des Grundmaterials liegt, wird Sintertemperatur genannt.
Man kann Sinterverfahren in zwei Haupttypen unterteilen: Beim Typ1 wird ein Grundmaterial etwa mittels eines Pressvorgangs verdichtet und dann auf Sintertemperatur erhitzt. Dadurch entsteht ein fester Sinterkörper, ein sogenannter Bräunling, der in der Regel deutlich kleiner als der gepresste Körper, der sogenannte Grünling, ist. Beim Typ2 wird das Grundmaterial mittels eines Kindermaterials zu einem festen Grünling gebunden. Diese Kindermatrix hält den Sinterkörper während des Sintervorgangs in Form, sodass auch hier nach dem Erreichen der Sintertemperatur ein fester Bräunling entsteht.
Es sind Sinterverfahren bekannt, bei denen das Bindematerial während des Sinterprozesses vollständig reduziert wird oder auch nachträglich in einem weiteren Prozessschritt etwa chemisch entfernt wird.
Die richtungsabhängige Verkleinerung vom Grünling zum Bräunling nennt man Schwund, die räumliche Ablenkung einer Achse zwischen Grünlingsgeometrie und Bräunlingsgeometrie nennt man Verzug. In der Praxis bedingt ein großer Schwund (10%–30% und mehr) immer auch einen deutlichen, meist nicht kalkulierbaren, Verzug.
Die tatsächlichen Werte für den Schwund sind vom Grundmaterial abhängig. So gibt es wenige Materialien wie etwa SiC, die, je nach angewendeten Verfahren, sehr geringe Schwünde aufweisen, etwa im Bereich (0%–5%). Die meisten gebräuchlichen. Grundmaterialien wie etwa Metalle, Metalllegierungen, Metalloxide, Silizium, Kohlenstoff und deren Verbindungen und weitere Materialien weisen aber je nach angewendetem Verfahren deutliche Schwünde auf (3%–40%).
Stand der Technik
Sinterverfahren vom Typ1 werden schon sehr lange verwendet, etwa bei der Herstellung von Porzellangeschirr. Da hier die Maßgenauigkeit keine besonders große Rolle spielt wird der zu erwartende Schrumpf bei der Herstellung der Pressgrünlinge einfach aufgerechnet.
Spielt die Maßgenauigkeit des Sinterkörpers dagegen eine wichtige Rolle, kann man nach Stand der Technik für Grundmaterialien mit hohem Schwundverhalten durch Variation der Prozessparameter von bekannten Sinterverfahren (weder vom Typ1 noch vom Typ2) nicht in den Bereich des schwundfreien Sinterns vordringen.
Es sind zwar Verfahren bekannt, welche das Schwundverhalten einiger Grundmaterialien beeinflussen können. Wie etwa in der DE 10 2008 013471 offengelegt, kann das Schwundverhalten durch die Wahl der Korngrössenverteilung beeinflusst und somit auch minimiert, jedoch in der Regal nicht auf Null minimiert werden. Stand der Technik in diesem Fall ist es, die Bräunlinge mit Aufmaß zu produzieren und anschließend nachzubearbeiten, um die gewünschte Geometrie zu erreichen.
In der DE 4324438 wird ein spezielles Verfahren beschrieben, welches den Schwund von oxidkeramischen Zahnersatzstücken durch Verwendung von leicht oxidierbaren Materialien minimieren kann. Dieses rein chemische dem Sinterschrumpf entgegenwirkende Wachstum durch Oxidation ist aber nur in den seltensten, sehr speziellen Fällen einsetzbar.
Die Nachbearbeitung von gesinterten Materialien etwa durch spanabhebende Methoden oder Schleifen ist ein zusätzlicher Prozessschritt, der oft unverhältnismäßig aufwendig und manchmal gar nicht machbar ist (etwa bei vorgegebener Oberflächenrauhigkeit), womit die Wirtschaftlichkeit eines Sinterverfahrens nicht mehr gegeben ist.
Verfahren mit rein chemischen dem Sinterschrumpf entgegenwirkenden Wachstum sind extrem abhängig von den chemischen Eigenschaften des Grundmaterials und nur in Ausnahmefällen realisierbar. Oft erzeugt ein derartiges Verfahren zu spröde Sinterkörper mit starker Rissbildung. Dieser Verfahrenstyp ist, wenn überhaupt, dann nur für sehr kleine Geometrien (wenige ccm) realisierbar.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, für Grundmaterialien mit hohem Schwundverhalten wie etwa Stahl, andere Metalle oder Nichtmetalle, deren Oxide und anderen Verbindungen ein neues Verfahren bereitzustellen, das geeignet ist, das Schwundverhalten dieser großen Palette von Grundmaterialien durch geeignete erfinderische Massnahmen so zu beeinflussen, dass diese Materialien möglichst schwundarm gesintert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von maßgenauen Sinterkörpern nach Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, gezielt auf die geometrischen Abläufe während des eigentlichen Sintervorgangs einzuwirken. Zu diesem Zweck kommt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Prozessmittel zum Einsatz, das aus einem anderen Material besteht als das mindestens eine Grundmaterial. Das Prozessmittel dient der Steuerung des geometrischen Ablaufs des eigentlichen Sintervorgangs.
Genauer gesagt hat das Prozessmittel folgende Aufgabe: Beim herkömmlichen Sintern Typ1 bzw. Typ2 bilden sich während des Sinterns sogenannte Sinterhälse zwischen den einzelnen Grundmaterialpartikeln aus. Das Material, aus dem die Sinterhälse letztendlich bestehen, kommt aus den Grundmaterialpartikeln, und führt im Falle der Grundmaterialien mit hohem Schwundverhalten zu einer Materialverringerung dieser Partikel und damit zu einem geometrischen Zusammenrücken der Grundmaterialpartikel (Schwund).
Das neuartige Prozessmittel hat nun die Funktion, diesem geometrischen Zusammenrücken aufgrund des Materialabgangs der Grundmaterialpartikel entgegenzuwirken, indem es den Materialverlust des einzelnen Partikels volumenmässig ausgleicht.
Um diese Funktion erfüllen zu können, wirkt das neuartige Prozessmittel wie folgt: Im Grünling befindet sich des neuartige Prozessmittel in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Grundmaterialpartikeln. Während des Sintertemperaturganges verteilt sich des neuartige Prozessmittel gleichmäßig auf der Oberfläche der Grundmaterialpartikel und/oder dringt in das Grundmaterial ein. Die Menge des Prozessmittels ist dabei vorzugsweise so zu wählen, dass das so erzielte Wachstum der Grundpartikel dem negativen Schwundverhalten des Grundmaterials im wesentlichen entspricht.
Ferner sollte das Prozessmittel im Temperaturbereich unterhalb der Sintertemperatur des Grundmaterials vorzugsweise eine anziehende Kraft Richtung Grundmaterial erfahren und zumindest in der Nähe des Grundmaterials eine abstoßende Kraft zwischen den einzelnen Prozessmittelpartikeln vorherrschen, welche zu einer aktiven Gleichverteilung der Prozessmittelpartikel auf der Oberfläche bzw. nahe der Oberfläche der Grundmaterialpartikel führt. Diese Kräfte können physikalische und oder chemische Ursachen haben. Mit der Entwicklung feinster Stäube im Mikron- und Submikronbereich (10 nm – 2 μm), die in den letzten Jahren stark zunimmt, erweitert sich die Palette der möglichen geeigneten Prozessmittel stetig, da gerade Stäube mit Partikelgrößen im Submikronbereich aufgrund Ihrer großen Oberfläche im Bezug auf ihre dazu sehr kleine Partikelmasse in verschiedensten Medien derartige Eigenschaften besitzen.
Obgleich bei der erfindungsgemäßen Verfahren ein einzelnes Grundmaterial zum Einsatz kommen kann, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Mischung für den Grünling mindestens ein zweites, Partikel aufweisendes Grundmaterial enthält, des aus einem anderen Material besteht als das erste Grundmaterial und/oder eine andere Körnung aufweist als das erste Grundmaterial. Hierdurch lässt sich das Schrumpfverhalten des herzustellenden Bräunlings weiter optimieren und insgesamt auch die Gefügestruktur verbessern, ohne dass das Verfahren aufwändiger oder komplizierter wird.
Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die mittlere Partikelgröße des ersten Grundmaterials mindestens das Fünffache, bevorzugt mindestens das Achtfache der mittleren Partikelgröße des zweiten Grundmaterials ist. Hierdurch lässt sich auf geometrische Weise des Schrumpfverhalten verbessern. Darüber hinaus wird die Ausbildung und Entwicklung der Sinterhälse vorteilhaft beeinflusst.
Die Materialien des ersten und des zweiten Grundmaterials können im Rahmen der Verbindung vielfältig ausgewählt werden, wobei sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung Metall, Halbmetall und/oder Legierungen und/oder Oxide hiervon besonders bewährt haben.
Als Prozessmittel für Metalle und Metalllegierungen kommen unter anderem zum Beispiel Metalle, die einen höheren Sinterpunkt als das Grundmaterial haben, in Frage. Aber auch Glasstäube, Korundstäube und viele weitere Stäube im Submikronbereich kommen, natürlich immer abhängig vom Grundmaterial, als Prozessmittel in Frage.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Sinterpunkt des erfindungsgemäßen Prozessmittels höher ist als der des verwendeten Grundmaterials. Hierdurch kann das Prozessmittel seine Funktion entlang des gesamten Verfahrens füllen und somit besonders wirksam des Schrumpfverhalten beeinflussen.
Um darüber hinaus eine besonders gleichmäßige Verteilung des erfindungsgemäßen Prozessmittels zu erzielen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Materialmischung vor dem Formen des Grünlings gerührt und/oder gerüttelt wird. Alternativ oder zusätzlich ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Materialmischung vor dem Formen des Grünlings und/oder während des Formens des Grünlings mit einem Unterdruck beaufschlagt wird. Hierdurch wird ebenfalls zu einer gleichmäßigen Verteilung des Prozessmittels beigetragen, aber auch ein wesentlicher Beitrag zu einer für das schonfreie Sintern vorteilhaften Gefügestruktur des Grünlings geleistet.
Des Bindermaterial kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung aus vielfältigen Materialien ausgewählt werden, wobei sich für des erfindungsgemäße Verfahren von allem Bindermaterialien bewährt haben, die sich beim Sintern zumindest teilweise verflüchtigen, da sich hieraus ein vorteilhaftes Schwundverhalten ergibt. Besonders bevorzugt ist dabei der Einsatz von Epoxidharz.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aufgrund des hervorragenden Schonverhaltens und der erzielbaren Gefügestrukturen für eine Vielzahl von Produkten mit hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit, ohne dass eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Zu nennen sind hier insbesondere Formwerkzeuge und Werkzeugeinsätze für das Formen von Kunststoffen, das Transportieren und Formen von Glas, oder poröse Heizplatten für das flächig-homogene Aufheizen von Kunststoffen, poröse Funktionskörper, wie beispielsweise Katalysatoren und Elektroden, Formkörper mit bevorzugt exakt abgebildeten Mikro-Naturoberflächen, Funktionskörper mit beispielsweise arteriellen Innenraumstrukturen, und viele andere mehr.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch den prinzipiellen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 zeigt schematisch eine Gefügestruktur eines im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens bearbeiteten Grünlings;
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Grundbeispiel:
Der prinzipielle Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 1 schematisch dargestellt. Zunächst wird ein sogenannter Grünling hergestellt, in dem in der vorliegenden Ausführungsform ein erstes, Partikel 2 aufweisendes Grundmaterial mit einem Prozessmittel 6 und einem flüssigen Bindermaterial 8 gemischt wird. Für die Partikel 2 des Grundmaterials, das Prozessmittel 6 und das Bindermaterial 8 können Materialien zum Einsatz kommen, die unten stehend noch beispielhaft erläutert werden.
Aus den gemischten Materialien wird ein Grünling 10 derart geformt, dass sich das Prozessmittel 6 in den Zwischenräumen zwischen den Partikeln 2 des Grundmaterials befindet, wobei das Bindermaterial 8 für einen Verbund der Mischung sorgt. Anschließend wird das Bindermaterial 8 zumindest teilweise ausgehärtet, um schließlich den Grünling 10 zu einem Bräunling 12 zu sintern. DA der Vorgang des Sinterns dem Fachmann bekannt ist, wird hierauf nicht näher eingegangen, 1 zeigt jedoch, wie sich im Zuge der Temperaturrampe des Sinterns das Bindermaterial zuminderst teilweise verflüchtigt und die mit 2'' gekennzeichneten. Randbereiche der Partikel in Anwesenheit des Prozessmittels 6 miteinander verschmelzen. Hieraus ergibt sich die in 1 ganz unten schematisch dargestellte Struktur eines Bräunlings, bei welchem die Partikel 2 über Sinterhälse 2' unter Anwesenheit des Prozessmittels 6 miteinander verbunden sind.
Beispiel 1:
Aus einem bestehenden Aluminium-Werkzeugeinsatz soll ein geometrisch identischer Werkzeugeinsatz aus porösem Edelstahl mit 20–30 Vol% Porosität und einer Oberflächenrauhigkeit von maximal rz5 hergestellt werden.
Die Vorgabe der maximalen Rauhigkeit bestimmt die Wahl der Größen der zu verwendenden Edelstahlpartikel, die Vorgabe der Porosität die zu wählende Partikelgrößenverteilung. Im gegebenen Fall muss wegen der Vorgabe der Porosität mit zwei verschiedenen Partikelgrößen gearbeitet werden. Eine derartige Struktur ist in 2 schematisch dargestellt.
Die kleinen Partikel sollten hierbei wegen der Rauhigkeitsvorgabe nicht größer als 10 μm (besser kleiner 5 μm) sein. Um später die Wirksamkeit des Prozessmittels zu gewährleisten, sollten die kleinen Partikel allerdings nicht größer als 2 μm sein.
Es wird etwa eine Grundmaterialmischung aus Edelstahlkugeln mit folgender Größenverteilung gewählt: 72 Vol% Partikel der Größe 20 μm und 28 Vol% Partikel der Größe 1–2 μm. Bei dieser Verteilung ist von einem natürlichen Schrumpfverhalten von 3–4% auszugehen.
Als Prozessmittel wird nun Wolfram mit einer Partikelgröße von < 200 nm gewählt und im Verhältnis 17–23 Gew% zu 83–77 Gew% Edelstahl bereitgestellt. Bei optimaler Prozessführung ist nun von einem Schwund –0,10 bis 0,3% auszugehen, der über einen Justierungsschritt im Mischungsverhältnis auf 0,0% eingestellt werden kann.
Als Prozess wird etwa ein Binderharzprozess durchgeführt. Der Aluminiumwerkzeugeinsatz wird zunächst in Silikon abgeformt. Das Edelstahlpulver, ein 2 Komponenten Epoxidharz, und das Wolfram-Prozessmittel werden unter Vakuum angemischt und in die Silikonform verbracht und in einem weiteren Schritt unter Vakuum mechanisch verdichtet, z. B. geschüttelt oder gerührt.
Nach dem Aushärten des Grünlings wird dieser aus der Silikonform entformt und in einem Wasserstoffreduktionsofen in mehreren Temperaturrampen bis 940°C versintert. Die Wolframpartikel wandern nun während der einzelnen Temperaturrampen durch den sich umsetzenden Binder und Verteilen sich gleichmässig an der Oberfläche der Edelstahlpartikel und verhindern somit das sich räumliche Annähern der Edelstahlpartikel. Der so entstehende Bräunling erfüllt die Vorgaben, ohne dass eine Nachbearbeitung notwendig ist.
Beispiel 2:
Es soll ein elektrisch leitender, permanent magnetischer und poröser Glasformkörper hergestellt werden. Als Grundmaterial werden Glaskugeln einer konstanten Größe, etwa 10 μm, verwendet und als Prozessmittel eine Mischung aus Wolfram und Kohlenstoffpartikeln im Submikronbereich im Verhältnis etwa 5 zu 23. Als Prozess wird der gleiche Prozess wie in Beispiel 1 gewählt, allerdings nur bis zu einer maximalen Temperatur von 850°C. Der Prozess wird hier außerdem in einem starken elektrischen Feld durchgeführt.
Beispiel 3:
Es soll ein extrem leichter, elastischer, aber fester Kunststoffformkörper mit einer sehr glatten Oberfläche hergestellt werden. Als Grundmaterial werden Kunststoffkugeln etwa der Größen 45 μm und 4 μm im Verhältnis 53% zu 37% gemischt. Als Prozessmittel werden elektrostatisch geladene Glasstäube mit Durchmessern im Submikronbereich verwendet und in einer Trägerflüssigkeit gelöst. Das Grundmaterial wird nun in der Form verdichtet und anschließend mit dem gelösten Prozessmittel getränkt. Der Temperprozess findet nun in der Form statt. Nach dem Temperprozess wird der fertige Formkörper entformt.
Beispiel 4:
Es soll ein leichter Werkzeugeinsatz zur Formgebung für den Folientiefzug in einer Form-, Füll- und Schließlanlage gefertigt werden, der mit einem Magneten aus dem Werkzeugeinsatznest aushebbar ist. Als Grundmaterialien werden Aluminiumstäube (etwa 60% < 4 μm, 40% > 25 μm) und eisenbasierter magnetisierbarer Staub (< 10 μm) im Verhältnis (etwa 5:2) gemischt. Als Prozessmittel werden Wolfram-Alkali-Oxid-Cluster-Stäube verwendet. Als Binder wird ein speziell auf den Prozess angepasstes 2-Komponenten Harz verwendet.
In einem mehrstufigen Sinterprozess in einem Schutzgasofen entstehen dann maßgenaue Werkzeugeinsätze aus Aluminium, in denen genügend magnetisierbares Material eingeschlossen ist, um die gestellte Aufgabe zu erfüllen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008013471 [0010]
DE 4324438 [0011]

Claims

Verfahren zur Herstellung von maßgenauen Sinterkörpern aus einem oder mehreren Grundmaterialien, mit folgenden Schritten: Mischen mindestens eines ersten, Partikel (2) aufweisenden Grundmaterials und eines Prozessmittels (6), das aus einem anderen Material besteht als das mindestens eine Grundmaterial, mit einem aushärtbaren, bevorzugt flüssigen Bindermaterial (8), Formen eines Grünlings (10) aus der Mischung derart, dass sich das Prozessmittel (6) in Zwischenräumen zwischen den Partikeln (2) des Grundmaterials befindet, Zumindest teilweises Aushärten des Bindermaterials (8), und Sintern des Grünlings (10), um einen Bräunling (12) herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Prozessmittel (6) ein Staub mit einer Partikelgröße zwischen 5 nm und 4 μm, bevorzugt zwischen 10 nm und 2 μm, besonders bevorzugt höchstens 1 μm ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mischung für den Grünling (10) mindestens ein zweites, Partikel (4) aufweisendes Grundmaterial enthält, das aus einem anderen Material besteht als das erste Grundmaterial und/oder eine andere Körnung aufweist als das erste Grundmaterial.
Verfahren nach Anspruch 3, bei der, die mittlere Partikelgröße (2) des ersten Grundmaterials mindestens das fünffache, bevorzugt mindestens das achtfache der mittleren Partikelgröße (4) des zweiten Grundmaterials
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die mittlere Partikelgröße (2) des ersten Grundmaterials mindestens 10 μm, bevorzugt mindestens 30 μm beträgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die mittlere Partikelgröße (4) des zweiten Grundmaterials höchstens 10 μm, bevorzugt höchstens 5 μm beträgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Material des ersten und/oder zweiten Grundmaterials ausgewählt ist aus einem Metall, einem Halbmetall und/oder Legierungen und/oder Oxiden dieser.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Material des Prozessmittels (6) ausgewählt ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung, Glasstaub, Korundstaub, oder einer anderen Metall- oder Halbmetallverbindung, Salzen und/oder Mischungen aus diesen Materialien.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Sinterpunkt des Prozessmittels (6) höher als der des verwendeten Grundmaterials.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Materialmischung von dem Formen des Grünlings (10) gerührt und/oder gerüttelt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Materialmischung vor dem Formen des Grünlings (10) und/oder während des Formens des Grünlings (10) mit Unterdruck beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorheriger Ansprüche, bei dem das Bindermaterial (8) sich beim Sintern zumindest teilweise verflüchtigt und bevorzugt Epoxydharz aufweist.
Produkte, die mit einem Verfahren nach einem vorherigen Ansprüchen hergestellt sind, insbesondere Formwerkzeuge und Werkzeugeinsätze für das Formen von Kunststoffen, das Transportieren und Formen von Glas, oder poröse Heizplatten für das flächig homogene Aufheizen von Kunststoffen, poröse Funktionskörper wie beispielsweise Katalysatoren und Elektroden, Formkörper mit bevorzugt exakt abgebildeten Mikro-Naturoberflächen, Funktionskörper mit beispielsweise arteriellen Innenraumstrukturen.