Piezas de audífonos fabricadas por inyección

Los audífonos tienen diferentes formas y tamaños, y a menudo es necesario fabricarlos a medida para mejorar su comodidad. Las piezas de un audífono incluyen los componentes electrónicos y los de plástico, creados principalmente mediante moldeo por inyección. La complejidad de la producción de piezas de audífonos mediante moldeo por inyección dependerá del tipo de producto.

Desde la carcasa y los componentes estructurales hasta los componentes internos y la caja de almacenamiento, fabricantes de audífonos confían en el moldeo por inyección para fabricar delicadas piezas de audífonos. Las finas paredes de algunos de los componentes y el nivel de precisión necesario en su esculpido son retos que requieren la atención de profesionales del moldeo por inyección como First Mold.

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Sistema de carcasas y componentes estructurales

La carcasa del audífono es la parte que contiene los componentes electrónicos. En los audífonos retroauriculares, es la parte que se asienta sobre la oreja o detrás de ella. Otros componentes estructurales que se encuentran en la carcasa o unidos a ella son las puertas del portapilas, el gancho para la oreja y los controles.

Aunque la fabricación de los componentes estructurales de los audífonos plantea dificultades generales, los modelos intraauriculares presentan retos únicos. A continuación se describen algunas de las complejidades de los componentes estructurales de los audífonos y cómo las superan los fabricantes.

1. Aplicación del diseño ergonómico

Desafío: Uno de los principales retos de la fabricación de carcasas y componentes estructurales de audífonos es lograr el diseño ergonómico deseado, especialmente cuando la superficie tiene curvas detalladas destinadas a mejorar la ergonomía para que resulte cómoda a los usuarios que la llevarían durante largas horas.

Solución: Para capturar con precisión las curvas y lograr el ajuste perfecto en la oreja, la pieza moldeada suele requerir un mecanizado y pulido de alta precisión. Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) y control numérico por ordenador (CNC) son dos técnicas de mecanizado muy utilizadas para conseguir curvas delicadas durante la fabricación de audífonos, sobre todo en la parte que encaja en el conducto auditivo.

2. Textura visual y táctil

Desafío: Los audífonos IIC y CIC tienen unos requisitos de superficie elevados para lograr la “invisibilidad visual”. La razón es que se supone que deben asentarse en el canal y ser apenas perceptibles. El acabado superficial de alto brillo mejora la comodidad y la higiene. Sin embargo, su menor tamaño hace que sean más difíciles de moldear y pulir, por lo que a menudo requieren intervenciones especiales para conseguir el pulido espejo que les confiere invisibilidad.

Solución: El acabado ultraliso de la superficie se consigue mediante varios pasos de pulido mecánico, como se indica a continuación:

• Lijado: El molde acrílico se lija con una serie de lijas de grano progresivamente más fino (normalmente de 400 a 2.000 granos). ^[1].
• Pulido: El audífono se coloca intermitentemente en una rueda de pulido que contiene un compuesto pulidor para alisar y abrillantar aún más la superficie. Para obtener una textura mate o satinada, los fabricantes de piezas de audífonos utilizan un proceso de pulido menos agresivo.
• Pulido: Esto se hace con un disco de alto brillo o un paño limpio y suave para conseguir un acabado de espejo.
• Limpieza: Limpiar el audífono con una almohadilla con alcohol elimina cualquier resto de compuestos de pulido o cera.

3. Personalización de la superficie

Desafío: La fabricación de audífonos es un campo muy especializado en el que las necesidades de los usuarios pueden variar considerablemente. Este aspecto personalizado contribuye a mejorar la calidad de vida del usuario.

Solución: Para conseguir texturas personalizadas como el mármol y la madera, los fabricantes de audífonos crean la textura deseada en el molde o tratan la superficie del acrílico.

• Procesamiento de moldes: Texturizado en el molde puede conseguirse con el fotograbado químico o el mecanizado por láser. En el fotograbado químico, la superficie del molde se recubre con un producto químico sensible a la luz y se utiliza luz ultravioleta para proyectar un patrón sobre el molde. Un baño ácido elimina las zonas desprotegidas para crear el patrón. También puede utilizarse un láser de alta precisión para mecanizar la textura de la superficie del molde.
• Tratamiento de la superficie: Alternativamente, la superficie del acrílico moldeado puede tratarse mediante pulido o pintura para conseguir texturas de mármol o madera. La textura de mármol también puede conseguirse mediante el revestimiento en molde, en el que el revestimiento se inyecta en el cavidad del molde para adherirse al producto acabado y crear la textura de mármol deseada.

4. Moldeo de paredes ultrafinas y cavidades profundas

Desafío: Varias piezas del audífono, como las carcasas y el receptor, están diseñadas con paredes finas (menos de 1 mm) para mejorar la comodidad y ofrecer un aspecto discreto. Los audífonos con receptor en el canal utilizan tubos finos para permitir que el sonido externo natural entre en el canal auditivo con el sonido amplificado para una experiencia auditiva más natural o para facilitar la colocación del audífono más cerca del tímpano.

Solución: La creación de piezas con paredes finas requiere la inyección a alta velocidad de material de alto flujo y alto rendimiento para rellenar las estrechas y complejas geometrías del molde. El control preciso de la temperatura, la presión y la refrigeración es fundamental para evitar defectos comunes como marcas de hundimiento, disparos cortosy deformación. Costillas suelen utilizarse como soporte estructural.

Estructura acústica y sistema de componentes internos

La función principal de un audífono es captar el sonido del entorno y acercarlo al tímpano del usuario para mejorar su audición. Varias partes del audífono que intervienen directamente en la acústica están fabricadas o protegidas con piezas moldeadas por inyección.

Algunos ejemplos son las cubiertas protectoras del micrófono/receptor, los tubos acústicos que llevan el sonido del micrófono al canal auditivo, los asientos de los amortiguadores y los esqueletos internos. A continuación se describen los problemas acústicos estructurales más comunes y cómo los superan los fabricantes de audífonos.

1. Tecnología de malla con microagujeros

Desafío: En el interior de la carcasa del audífono se encuentran componentes electrónicos sensibles. Estos componentes electrónicos deben protegerse adecuadamente de los daños y los problemas de rendimiento que pueden causar los elementos externos, incluidos los ambientales. El material protector también debe proporcionar equilibrio acústico.

Solución: Los fabricantes de audífonos utilizan una pantalla protectora denominada malla de microagujeros para proteger los componentes electrónicos. Además de proteger los delicados componentes internos, la malla de microagujeros equilibra el rendimiento acústico y sirve para fines de ventilación. Las mallas protectoras de microagujeros se fabrican con moldeo por inyección de un solo disparo mediante un proceso especial denominado moldeo por microinyección. Esta técnica permite crear piezas diminutas. La inyección del material de moldeo en la cavidad del molde se realiza a alta presión y a una velocidad controlada. Este delicado proceso garantiza el correcto llenado de todas las cavidades y microcanales.

2. Dimensiones de las piezas de audífonos de alta precisión

Desafío: Las dimensiones del esqueleto interno del audífono afectan directamente al rendimiento acústico del dispositivo. Por ejemplo, una mala precisión dimensional puede provocar el efecto de oclusión, un sonido hueco procedente de la propia voz ^[2].

Solución: Para resolver este problema, los esqueletos internos deben lograr una precisión milimétrica en el posicionamiento y una carga estable de los componentes. Por ejemplo, el tamaño del orificio de ventilación y el ajuste del molde en el canal son fundamentales para evitar el efecto de oclusión. Asimismo, la longitud del tubo es crucial para determinar las frecuencias de resonancia del sonido amplificado que llega al tímpano.

Sistema de maletín de carga y almacenamiento

Los audífonos utilizan pilas que deben recargarse con frecuencia. Para ello, la mayoría de los modelos utilizan cajas o estuches que cumplen la doble función de carga y almacenamiento. Los fabricantes construyen los estuches de forma que sean resistentes a las inclemencias del tiempo. A su vez, este diseño garantiza la seguridad del audífono cuando no se utiliza. Estos son algunos de los retos que deben superar los fabricantes de piezas para audífonos.

1. Textura de apariencia de alto nivel

Desafío: Los estuches para cargar audífonos deben ser estéticamente atractivos. Más allá de la estética, deben ser lo suficientemente rígidos para proteger el audífono, y las piezas móviles deben ser duraderas. Si el producto incluye algún tipo de marca, el logotipo o el dibujo deben ser resistentes al desgaste.

Solución: Cuando se trata de texturas para estuches de carga y almacenamiento de audífonos, no existe una solución única. La solución exacta dependerá de lo que quiera conseguir el fabricante.

• Estampados, logotipos y colores resistentes al desgaste: La decoración en molde y el etiquetado en molde son dos técnicas utilizadas para añadir texturas o gráficos a los productos y prolongar su vida útil. Pueden utilizarse otros tratamientos de marcado para requisitos menores.
• Esqueleto duro y blando: El moldeado por inyección de dos disparos se utiliza para unir un esqueleto interno duro con un exterior de goma suave al tacto para mejorar el agarre y proteger el dispositivo de las caídas.
• Texturas o efectos especiales: Los fabricantes de estuches para cargar audífonos pueden dotarlos de texturas metálicas especiales y propiedades de rechazo de huellas dactilares mediante sprays especiales o nanorrevestimientos hidrófobos y oleófobos.

También se espera que la caja de carga/almacenamiento desempeñe funciones estructurales complejas. Por ejemplo, las bisagras deben ser duraderas para permitir decenas de miles de ciclos de apertura y cierre. Los imanes que mantienen sellada la carcasa y los contactos de carga deben colocarse correctamente durante el proceso de moldeado.

Al buscar un socio para la fabricación de piezas de audífonos, siempre es importante asegurarse de que comprenden las complejidades de las distintas piezas y cómo contribuyen al rendimiento global del producto. Los profesionales de First Mold pueden ayudarle a conseguir geometrías de diseño complejas y evitar costosos defectos de fabricación.

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Referencias

[1] Family Handyman. (2023, 12 de octubre). Tabla de granos de lija. Recuperado el 23 de junio de 2024, de https://www.familyhandyman.com/article/sandpaper-grit-chart/

[2] Isla de Audiología. (2023, 16 de mayo). Comprender el efecto de oclusión: Causas y soluciones. Recuperado el 23 de junio de 2024, de https://audiologyisland.com/blog/understanding-the-occlusion-effect-causes-and-solutions/