WO2013050014A1 - Verfahren zur herstellung von ohrschalen - Google Patents
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- H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
- H04R25/65—Housing parts, e.g. shells, tips or moulds, or their manufacture
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- H04R25/658—Manufacture of housing parts
Definitions
- the invention relates to a method for
- Earpiece (positive) must be optimally adapted to the ear canal. Otherwise, would be inaccurate
- Fittings cause discomfort (e.g., bruising) and affect the functioning of hearing aids (eg, feedback).
- the formulation should be as low viscosity as possible. "Good fluency" is, so also undercuts and finest
- CONFIRMATION COPY Data works, layering methods such as stereolithography are used. It is known from US Pat. 4,575,330 that
- Stereolithography can be used.
- the structure of the entire object can thus be accomplished with the aid of a computer-controlled laser system such as, for example, an Nd: YV0 4 solid-state laser (Viper si 2 SLA system, 3D Systems, USA).
- a computer-controlled laser system such as, for example, an Nd: YV0 4 solid-state laser (Viper si 2 SLA system, 3D Systems, USA).
- optionally generated shaped bodies e.g. by radiation, post-hardened.
- Green strength is an important parameter for the practice of stereolithography, since moldings with lower
- Halogen lamp sag or can bend. Furthermore, the process due to the
- the supports for a stereolithographic process must have minimal flexibility. For all these reasons, it is only very limitedly possible today to generate flexible earmolds based on 3-dimensional data. On the one hand, it is necessary for the stereolithographic process, low-viscosity resins ( ⁇
- metal particle filled resins are used in additive manufacturing technologies subsequent laser direct structuring to
- Hearing aid a communication device or a remote control to transmit.
- the hearing aids have a coil or
- the outer shell of a hearing aid worn in the ear consists of a
- cover plate also called faceplate.
- sound converter e.g. Sound converter
- the object of the present invention is to provide a method in which the required space for the antenna space is minimized and the individual orientation of the antenna is substantially simplified, and thus in comparison to the prior art, an increased integration density and miniaturization of hearing aids are realized can.
- Earmold is milled from a milling blank.
- the attached Figure 1 is intended to outline the invention, the attached Figure 2 shows a view from above. This milling blank (see
- Figure 1 a consists of a
- thermoplastic material suitable for laser direct structuring.
- the blank may additionally comprise one or more defined conductive structures, such as e.g. one or more wires made of Cu (see Figure 1 b). After milling the base body of the hearing aid (see Figure 1 c) are then scanned by laser structuring the desired conductive structures directly by means of a laser on / in the component and then a metallization in a
- Metallization bath e.g., electrolyte Cu
- thermoplastic material containing an additive the base. Due to the irradiation carried out by laser, the plastic is selectively burned away on the one hand and released from the additive Metlallkeime on the other hand. These may subsequently be e.g. a
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Außenhülle eines im Ohr tragbaren Hörhilfsgerät mit einer individuell geformten Schale, wobei die Schale auf der Basis von dreidimensionalen Daten aus einem Fräsrohling gefräst wird und in den Fräsrohling ein oder mehrere leitende Strukturen oder Drähte eingebettet werden, und zwar in Bereichen, in den sich die zu fräsende Schale befindet, so dass die Strukturen oder Drähte die Wandung der Schale durchgreifen.
Description
Verfahren zur Herstellung von Ohrschalen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung mittels Abtragung von individuell an die Konturen eines Ohrkanals angepassten
Ohrpassstücken auf der Basis eines
multidimensionalen Computermodells der Konturen der Ohrpassstücke.
Ohrpassstücke werden heutzutage im Wesentlichen mittels 2 unterschiedlicher Verfahren
hergestellt. Beim so bezeichneten PNP-Verfahren (Positiv-Negativ-Positiv) nimmt der
Hörgeräteakustiker in einem ersten Schritt einen Ohrabdruck (Positiv) zur Herstellung einer
Otoplastik (für hinter dem Ohr getragene Geräte) oder einer Schale (für im Ohr getragene Geräte) . In einem zweiten Schritt wird mittels der
Abformung eine Negativform (N) angefertigt, in die nachfolgend eine strahlungshärtbare,
niedrigviskose Formulierung gegossen und
daraufhin belichtet wird. Das so gefertigte
Ohrpassstück (Positiv) muss dem Gehörgang optimal angepasst sein. Andernfalls würden ungenaue
Passstücke Beschwerden (z.B. Druckstellen) verursachen und die Funktion von Hörgeräten beeinträchtigen (z. B. Rückkopplungen).
Demzufolge ist es wichtig, dass die Formulierung möglichst niedrigviskos d.h. „gut fließend" ist, so dass auch Unterschnitte und feinste
Oberflächentexturen vom Material ausgefüllt und so abgebildet werden können.
Als weitere Verfahrensgruppe für die Herstellung von Ohrpassstücken, die auf der Basis digitaler
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Daten funktioniert, kommen Schichtbauverfahren wie z.B. die Stereolithographie zum Einsatz. Es ist aus US Pat. 4,575,330 bekannt, dass
niedrigviskose, strahlungshärtbare Harze bzw. Harzgemische für die Herstellung von
dreidimensionalen Objekten mittels
Stereolithographie eingesetzt werden können.
Ferner ist aus US Pat. 5,487,012 und WO 01/87001 bekannt, dass die Stereolithographie vorteilhaft zur Herstellung von Ohrstücken eingesetzt werden kann. Beim stereolithographischen Verfahren werden dreidimensionale Objekte aus einer
niedrigviskosen, strahlungshärtbaren Formulierung in der Weise aufgebaut, dass jeweils eine dünne Schicht (ca. 0,0025-0,1 mm) der Formulierung mittels aktinischer Strahlung in definierter Weise so vorhärtet, dass die erzeugte Schicht die gewünschte Querschnittsform des Objektes an dieser Stelle vorweist. Zeitgleich wird die erzeugte Schicht an die im Schritt zuvor
gehärtete Schicht polymerisiert . Der Aufbau des Gesamtobjektes lässt sich so mit Hilfe eines computergesteuerten Lasersystems wie z.B. eines Nd:YV04 Festkörperlasers (Viper si2 SLA System, Fa. 3D Systems, USA) bewerkstelligen. Der
generierte Formkörper wird gegebenenfalls, z.B. durch Strahlung, nachgehärtet.
An die im stereolithographischen Prozess
einsetzbaren Harzformulierungen werden besondere Anforderungen gestellt. Dabei sind insbesondere die Strahlungsempfindlichkeit und die Viskosität der Harzformulierungen, sowie die Festigkeit der mittels Laserhärtung vorgehärteten Formkörper zu nennen. Dieser nicht völlig gehärtete Formkörper wird in der Technik der Stereolithographie als Grünling bezeichnet, und die Festigkeit dieses
Grünlings, charakterisiert durch den E-Modul und die Biegefestigkeit, bezeichnet man als
Grünfestigkeit. Die Grünfestigkeit stellt für die Praxis der Stereolithographie einen wichtigen Parameter dar, da Formkörper mit geringer
Grünfestigkeit sich während des
Stereolithographieprozesses unter ihrem eigenen Gewicht deformieren oder während der Nachhärtung, beispielsweise mit einer Xenonbogen- oder
Halogenlampe, absacken oder sich durchbiegen können. Ferner werden verfahrensbedingt die
Grünlinge auf unterstützenden Strukturen,
sogenannten Supports, gebaut. Diese Supports müssen den Grünling stabil während des gesamten Herstellprozesses positionieren, da sich die
Position der Grünlinge nicht durch den
Beschichtungsprozesses verändern darf.
Entsprechend dürfen die Supports für einen stereolithographischen Prozess nur eine minimale Flexibilität aufweisen. Aus all diesen Gründen ist es heutzutage nur sehr eingeschränkt möglich, flexible Ohrpassstücke auf der Basis 3- dimensionaler Daten zu generieren. Zum einen ist es für das stereolithographische Verfahren notwendig, möglichst niedrigviskose Harze (<
3Pas) einzusetzen. Aus diesem Grunde sind gewisse Materialklassen, wie z.B. Silikonmaterialien oder hochgefüllte Composite, nicht oder nur sehr eingeschränkt zugänglich. Zum anderen besitzen die im o.g. Sinne niedrigviskosen, radikalisch härtenden Harzformulierungen für die Generierung flexibler Ohrpassstücke eine nur geringe
Reißfestigkeit und sind somit nur für ausgewählte Applikationen im Hörhilfebereich einsetzbar.
Außerdem sind mit Metallpartikeln gefüllte Harze für generative Fertigungstechnologien und
anschließende Laserdirektstrukturierung zur
Herstellung von Ohrpassstücken als
Schaltungsträger aufgrund der Sedimentation der etallpartikel nicht realisierbar.
Die aktuelle Generation der Hörhilfegeräte ist häufig mit der Möglichkeit ausgestattet, drahtlos
Signale zwischen dem Hörhilfegerät und einem weiteren Gerät, wie z.B. einem weiteren
Hörhilfegerät, einem Kommunikationsgerät oder einer Fernbedienung zu übertragen. Aus diesem
Grunde weisen die Hörhilfegeräte eine Spule oder
Antenne auf.
Im Allgemeinen besteht die Außenhülle eines im Ohr tragbaren Hörhilfegerätes aus einer
individuell geformten Schale und einer
vorgefertigten Deckelplatte, auch Faceplate genannt. Unter Berücksichtigung eines möglich effizienten Produktionsprozesses werden weitere Gerätekomponenten, z.B. Schallwandler, eine
Batterie zur Spannungsversorgung oder Komponenten zur Signalübertragung an der Faceplate befestigt, falls möglich. Dies gilt des Weiteren auch für die zum drahtlosen Senden oder Empfangen
notwendige Antenne bzw. Spule. Ein großer
Nachteil dabei ist aber, dass sich der
Platzbedarf für die an der Faceplate angeordneten Bauelemente vergrößert. Weiterhin ist es
schwierig, die an der Faceplate angebrachte Spule bzw. Antenne individuell auszurichten. Aufgrund des oben beschriebenen erhöhten Platzbedarfs und der individuellen Ohrgeometrie wird häufig der im Ohrkanal verfügbare Raum nicht optimal genutzt und deshalb müssen die Ohrpassstücke größer hergestellt werden, als unter klinischen und kosmetischen Gesichtspunkten notwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem der für die Antenne erforderliche Platzbedarf minimiert wird und die individuelle Ausrichtung der Antenne wesentlich vereinfacht wird und somit im Vergleich zum Stand der Technik eine erhöhte Integrationsdichte und Miniaturisierung der Hörhilfen realisiert werden kann. Diese
Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, dass auf der Basis von 3-dimensionalen Daten das
Ohrpassstück aus einem Fräsrohling gefräst wird. Die beigefügte Abbildung 1 soll die Erfindung skizzieren, die beigefügte Abbildung 2 zeigt eine Sicht von oben. Dieser Fräsrohling (siehe
Abbildung 1 a) besteht aus einem
thermoplastischen Werkstoff, der sich für eine Laserdirektstrukturierung eignet. Solche
Werkstoffe sind beispielsweise unter den Namen LCP Vectra E820i-LDS (Fa. Ticona), LCP Vectra E840i-LDS (Fa. Ticona), PET+PBT Pocan DP T7140 LDS (Fa. Lanxess Deutschland GmbH), PBT Pocan DP 7102 (Fa. Lanxess Deutschland GmbH) oder PA6/6T Ultramid T 4381 LDS (Fa. BASF AG) kommerziell erhältlich. Der Rohling kann in einer besonderen Ausführungsform zusätzlich noch eine oder mehrere definiert eingelegte leitende Strukturen , wie z.B. einen oder mehrere aus Cu bestehende Drähte enthalten (siehe Abbildung 1 b) . Nach dem Fräsen des Grundkörpers der Hörhilfe (siehe Abbildung 1 c) werden dann mittels Laserstrukturierung die gewünschten leitenden Strukturen direkt mittels eines Lasers auf/in das Bauteil gescannt und anschließend eine Metallisierung in einem
Metallisierungsbad (z.B. Elektrolyt Cu)
durchgeführt .
Bei dieser Technik bildet der o.g.
thermoplastische Werkstoff, der ein Additiv enthält, die Basis. Durch die mittels Laser durchgeführte Bestrahlung wird zum einen der Kunststoff selektiv weggebrannt und zum anderen aus dem Additiv Metlallkeime freigesetzt. Auf diese kann nachfolgend z.B. eine
Kupferabscheidung im Galvanisierungsbad erfolgen. Darauf aufbauend ergeben sich weitere
Verfahrensvarianten. Es können z.B. auf die zunächst aufgebrachte Cu- Schicht weitere
funktionelle Schichten abgeschieden werden wie beispielsweise Ni oder Ni/Au Kombinationen. Für den Fräsrohling in der besonderen o.g.
Ausführungsform besteht die zusätzliche
Möglichkeit, die Leiterbahn auf der Außenseite der Hörhilfe anzubringen, unter Einbeziehung der beiden Durchschlagspunkte d. ) der implementierten Leiterbahn, um somit eine direkte Ankopplung der laserstrukturierten Leiterbahn (z.B. Antenne) durch die Schale zur inneren Elektronik
herzustellen .
Claims
Patentansprüche :
Verfahren zur Herstellung der Außenhülle eines im Ohr tragbaren Hörhilfsgerät mit einer individuell geformten Schale, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schale auf der Basis von dreidimensionalen Daten aus einem
Fräsrohling gefräst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass in den Fräsrohling ein oder mehrere leitende Strukturen oder Drähte eingebettet werden, und zwar in Bereichen, in den sich die zu fräsende Schale befindet, so dass die Strukturen oder Drähte die Wandung der Schale durchgreifen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in oder auf die Schale und/oder im Bereich des Durchtritts de Strukturen oder Drähte durch die Wandung der Schale erforderliche leitende Strukturen direkt mittels Laser auf und/oder in die Schale gescannt werden und anschließend eine Metallisierung in einem Metallisierungsbad vorgenommen wird und so die leitenden
Strukturen aufgebaut werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräsrohling aus einem thermoplastischen Werkstoff
hergestellt wird, der Additive aufweist, dass der Werkstoff selektiv mittels Laser
oberflächig der Schalenwandung weggebrannt wird und aus den metallische Partikel
aufweisenden Additiven Metallkeime freigelegt
werden, auf denen nachfolgend im
Metallisierungsbad oder Galvanisierungsbad Metall abgeschieden wird, um die leitenden Strukturen aufzubauen.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE102011115060.2 | 2011-10-07 | ||
| DE102011115060A DE102011115060A1 (de) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Verfahren zur Herstellung von Ohrschalen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013050014A1 true WO2013050014A1 (de) | 2013-04-11 |
Family
ID=47177687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE2012/000953 Ceased WO2013050014A1 (de) | 2011-10-07 | 2012-10-01 | Verfahren zur herstellung von ohrschalen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102011115060A1 (de) |
| WO (1) | WO2013050014A1 (de) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4575330A (en) | 1984-08-08 | 1986-03-11 | Uvp, Inc. | Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography |
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| US5487012A (en) | 1990-12-21 | 1996-01-23 | Topholm & Westermann Aps | Method of preparing an otoplasty or adaptive earpiece individually matched to the shape of an auditory canal |
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-
2011
- 2011-10-07 DE DE102011115060A patent/DE102011115060A1/de not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-10-01 WO PCT/DE2012/000953 patent/WO2013050014A1/de not_active Ceased
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102011115060A1 (de) | 2013-04-11 |
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