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Rapid Manufacturing in der Hörgeräteindustrie

Die traditionelle Herstellung von Ohrpassstücken basiert auf dem PNP-Verfahren (Positiv-Negativ-Positiv), das auf Grund der Vielzahl seiner Einzelschritte mit hohem handwerklichem Aufwand und vielen Fehlerquellen, die zu Passungenauigkeiten führen können, verbunden ist. Vor diesem Hintergrund sind in den letzten Jahren in der Hörgeräteindustrie auf der Basis unterschiedlicher generativer Herstellverfahren eine Reihe von Lösungen erarbeitet und etabliert worden, die die gesamte Prozesskette von der Abdrucknahme, dem Einscannen, dem Modellieren, dem Bau und die Nachbearbeitung der hergestellten Ohrpassstücke umschließen. Diese Prozesse revolutionieren aktuell die Herstellung von Ohrpassstücken weltweit. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Realisierung eines Rapid-Manufacturing-Verfahrens zur Herstellung von Otoplastiken auf Grundlage der SLA-Technologie vorgestellt. Die Basis dafür bildete zum einen die Entwicklung neuer, biokompatibler Stereolithographieharze. Diese müssen den besonderen Anforderungen an Materialien in der Medizintechnik, und im Besonderen im Hörgerätebereich, gerecht werden. Im Rahmen des Herstellprozesses sind diese SLA-Harze z. B. erhöhten thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Entsprechend werden die besonderen Anforderungen an die SLA-Harze, insbesondere die Strategie zur Stabilisierung dieser, hier behandelt. Zum anderen wurde in Zusammenarbeit mit der Fa. 3shape eine Softwarelösung für den o.g. Herstellprozess von Otoplastiken erarbeitet, die einige kundenorientierte Ansätze zur Problemlösung einer Vielzahl nicht nur prozesstechnischer Fragestellungen beinhaltet. Die Vorstellung der Softwarelösung bildet deshalb einen weiteren Schwerpunkt der Präsentation. Ferner wird auf die Optimierung des Nachreinigungsprozesses und der Nachhärtung eingegangen. Abschließend werden neuartige Designs von Ohrpassstücken vorgestellt, die mit den traditionellen Herstellverfahren nicht bzw. nur mit großem Aufwand realisierbar sind. Daran wird aufgezeigt, wie der Einsatz von Rapid-Manufacturing-Verfahren neben herstellspezifischen Vorteilen auch zu einem besonderen Kundennutzen führen kann.

The traditional manufacture of earpieces is based on the PNP process (Positive-Negative-Positive), which involves a variety of individual steps requiring superior skills and many potential error sources which can lead to inaccuracies. Against this background, a range of solutions has been drawn up and established in the hearing-aid industry over the past few years based on various generative manufacturing methods and which include the entire process chain from moulds, scanning, modelling, construction and reworking of the moulded earpieces manufactured. These processes are currently revolutionising the manufacture of moulded earpieces world-wide. Within the framework of this work, realisation of a rapid manufacturing method for the manufacture of otoplastics based on SLA technology is presented. The basis for this formed the development of new, biocompatible stereolithographic resins which need to comply with the particular requirements on materials prevalent in the area of medical technology and in particular in the area of hearing-aids. Within the context of the manufacturing process, these SLA resins are exposed to increased thermal and mechanical stress, for example. Accordingly, the particular requirements on SLA resins, and especially a strategy for stabilising them, are dealt with here. Secondly, a software solution for the manufacturing process for otoplastics referred to above was drawn up in co-operation with 3shape and including some customer-oriented approaches for solving a variety of not only technical process issues. Presentation of the software solution therefore forms a further focus of this presentation. Furthermore, optimisation of the afterpurification process and afterbaking is also addressed. Finally, innovative moulded earpiece designs are presented which can not be realised using traditional manufacturing processes or only with great difficulty. This indicates how the application of rapid manufacturing processes can lead to particular customer benefits as well as manufacturing-related advantages.

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