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 .