Peças para aparelhos auditivos fabricadas por fábricas de moldagem por injeção

Os aparelhos auditivos existem em diferentes formas e tamanhos, necessitando muitas vezes de serem feitos à medida para um maior conforto. As peças de um aparelho auditivo incluem os componentes electrónicos e os componentes de plástico - criados principalmente através da moldagem por injeção. A complexidade da produção de peças para aparelhos auditivos por moldagem por injeção depende do tipo de produto.

Desde a caixa e os componentes estruturais até aos componentes internos e à caixa de armazenamento, fabricantes de aparelhos auditivos confiam na moldagem por injeção para produzir peças delicadas para aparelhos auditivos. As paredes finas de alguns dos componentes e o nível de precisão necessário na sua escultura são desafios que exigem a atenção de profissionais de moldagem por injeção como a First Mold.

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Sistema de componentes estruturais e de habitação

A caixa do aparelho auditivo é a parte que contém os componentes electrónicos. Nos aparelhos auditivos BTE, é a parte que fica sobre ou atrás da orelha externa. Outros componentes estruturais que se encontram no invólucro ou ligados a ele incluem as portas do compartimento das pilhas, o gancho para as orelhas e os controlos.

Embora existam desafios gerais no fabrico dos componentes estruturais dos aparelhos auditivos, os modelos intra-auriculares apresentam desafios únicos. De seguida, apresentamos algumas das complexidades dos componentes estruturais dos aparelhos auditivos e a forma como os fabricantes as ultrapassam.

1. Implementação da conceção ergonómica

Desafio: Um dos maiores desafios do fabrico de caixas e componentes estruturais de aparelhos auditivos é conseguir o design ergonómico desejado, especialmente quando a superfície tem curvas detalhadas destinadas a melhorar a ergonomia e a torná-la confortável para os utilizadores que a usam durante longas horas.

Solução: Para capturar com precisão as curvas e obter o encaixe perfeito no ouvido, a peça moldada requer frequentemente maquinação e polimento de alta precisão. Maquinação por descarga eléctrica (EDM) e controlo numérico computorizado (CNC) são duas técnicas de maquinação populares utilizadas para obter curvas delicadas durante o fabrico de aparelhos auditivos, especialmente a parte que se encaixa no canal auditivo.

2. Textura visual e tátil

Desafio: Os aparelhos auditivos IIC e CIC têm requisitos de superfície elevados para alcançar a “invisibilidade visual”. A razão para tal é o facto de se destinarem a ser colocados no canal auditivo e serem pouco perceptíveis. O acabamento superficial de alto brilho melhora o conforto e a higiene. No entanto, o seu tamanho mais pequeno torna-os mais difíceis de moldar e polir, exigindo muitas vezes intervenções especiais para obter o polimento espelhado que lhes confere invisibilidade.

Solução: O acabamento ultra-suave da superfície é obtido através de várias etapas de polimento mecânico, como se segue:

• Lixar: O molde de acrílico é lixado com uma série de lixas com grãos progressivamente mais finos (geralmente de 400 a 2.000 grãos) ^[1].
• Polimento: O aparelho auditivo é colocado intermitentemente numa roda de polimento que contém um composto de polimento para alisar e dar brilho à superfície. Para obter uma textura mate ou acetinada, os fabricantes de peças de aparelhos auditivos utilizam um processo de polimento menos agressivo.
• Polimento: Isto é feito utilizando uma roda de alto brilho ou um pano limpo e macio para obter um acabamento espelhado.
• Limpeza: A limpeza do aparelho auditivo com um disco de álcool remove quaisquer restos de compostos de polimento ou cera.

3. Personalização da superfície

Desafio: O fabrico de aparelhos auditivos é um domínio altamente especializado em que as necessidades dos utilizadores podem ser muito diferentes. Este aspeto personalizado contribui para melhorar a qualidade de vida do utilizador.

Solução: Para obter texturas personalizadas, como mármore e madeira, os fabricantes de aparelhos auditivos criam a textura desejada no molde ou tratam a superfície do acrílico.

• Processamento de moldes: Texturização no molde pode ser obtida através de fotogravura química ou maquinagem a laser. Na fotogravura química, a superfície do molde é revestida com um produto químico sensível à luz e é utilizada luz UV para projetar um padrão no molde. O banho de ácido corta as áreas não protegidas para criar o padrão. O laser de alta precisão também pode ser utilizado para maquinar a textura na superfície do molde.
• Tratamento de superfície: Em alternativa, a superfície do acrílico moldado pode ser tratada por polimento ou pintura para obter texturas de mármore ou madeira. A textura de mármore também pode ser obtida através de um revestimento no molde, em que o revestimento é injetado no molde. cavidade do molde para se ligar ao produto acabado e criar a textura de mármore desejada.

4. Moldagem de paredes ultra-finas e cavidades profundas

Desafio: Várias partes do aparelho auditivo, incluindo as conchas e o recetor, foram concebidas para terem paredes finas (menos de 1 mm) para um maior conforto e uma aparência discreta. Os aparelhos auditivos com recetor no canal utilizam tubos finos para permitir que o som externo natural entre no canal auditivo com o som amplificado para uma experiência auditiva mais natural ou para facilitar a colocação do aparelho auditivo mais perto do tímpano.

Solução: A criação de peças com paredes finas requer a injeção a alta velocidade de material de alto fluxo e alto desempenho para preencher as geometrias estreitas e complexas do molde. O controlo exato da temperatura, da pressão e do arrefecimento é fundamental para evitar defeitos comuns como marcas de afundamento, tiros curtose deformação. Costeletas são frequentemente utilizados para apoio estrutural.

Estrutura acústica e sistema de componentes internos

A principal função de um aparelho auditivo é captar o som do ambiente e aproximá-lo do tímpano do utilizador para melhorar a sua audição. Várias partes de um aparelho auditivo que estão diretamente envolvidas na acústica são feitas ou protegidas com peças moldadas por injeção.

Os exemplos incluem coberturas de proteção do microfone/recetor, tubos acústicos que transportam o som do microfone para o canal auditivo, assentos amortecedores e esqueletos internos. Os desafios acústicos estruturais comuns e a forma como os fabricantes de aparelhos auditivos os ultrapassam são destacados abaixo.

1. Tecnologia de malha de microfuros

Desafio: Os componentes electrónicos sensíveis encontram-se no interior do invólucro do aparelho auditivo. Estes componentes electrónicos têm de ser devidamente protegidos contra danos e problemas de desempenho que podem ser causados por elementos externos, incluindo elementos ambientais. O material de proteção deve também proporcionar equilíbrio acústico.

Solução: Os fabricantes de aparelhos auditivos utilizam uma tela de proteção denominada malha de microfuros para proteger os componentes electrónicos. Para além de proteger os delicados componentes internos, a malha de microfuros equilibra o desempenho acústico e serve para fins de ventilação. As malhas de proteção do cerume de tamanho micro são fabricadas com moldagem por injeção de uma só vez, utilizando um processo especial chamado moldagem por micro-injeção. Esta técnica permite a criação de peças minúsculas. A injeção do material de moldagem na cavidade do molde é feita a alta pressão e a uma velocidade controlada. Este processo delicado garante o preenchimento correto de todas as cavidades e microcanais.

2. Dimensões das peças de aparelhos auditivos de alta precisão

Desafio: As dimensões do esqueleto interno do aparelho auditivo afectam diretamente o desempenho acústico do dispositivo. Por exemplo, uma má precisão dimensional pode levar ao efeito de oclusão, um som oco proveniente da voz ^[2].

Solução: Para resolver este problema, os esqueletos internos têm de atingir uma precisão milimétrica no posicionamento e um suporte de carga estável dos componentes. Por exemplo, o tamanho do respiradouro e o encaixe do molde auricular no canal são fundamentais para evitar o efeito de oclusão. Além disso, o comprimento do tubo é crucial para determinar as frequências de ressonância do som amplificado que chega ao tímpano.

Sistema de estojo de carregamento e armazenamento

Os aparelhos auditivos utilizam pilhas que precisam de ser recarregadas frequentemente. A maioria dos modelos consegue-o utilizando caixas ou estojos que servem o duplo objetivo de carregamento e armazenamento. Os fabricantes constroem as caixas de forma a serem robustas, para que possam resistir a impactos ambientais severos. Por sua vez, este design garante que o aparelho auditivo se mantém seguro quando não está a ser utilizado. Eis alguns dos desafios que os fabricantes de peças para aparelhos auditivos têm de ultrapassar.

1. Textura de aspeto de alto nível

Desafio: O estojo de carregamento do aparelho auditivo deve ser esteticamente atrativo. Para além da estética, devem ser suficientemente rígidos para proteger o aparelho auditivo e as partes móveis devem ser duradouras. Quando o produto inclui qualquer forma de marca, o logótipo ou padrão deve ser resistente ao desgaste.

Solução: No que diz respeito à textura dos estojos de carregamento e armazenamento de aparelhos auditivos, não existe uma solução única para todos. A solução exacta dependerá do que o fabricante pretende alcançar.

• Padrões, logótipos e cores resistentes ao desgaste: A decoração no molde e a rotulagem no molde são duas técnicas utilizadas para acrescentar texturas ou grafismos aos produtos para uma vida útil mais longa. Podem ser utilizados outros tratamentos de marcação para requisitos menos exigentes.
• Esqueleto duro e mole: A moldagem por injeção de dois disparos é utilizada para unir um esqueleto interno rígido a um exterior de borracha suave ao tato para melhorar a aderência e proteger o dispositivo contra quedas.
• Texturas ou efeitos especiais: Os fabricantes de caixas de carregamento de aparelhos auditivos podem dar-lhes texturas metálicas especiais e propriedades de rejeição de impressões digitais utilizando sprays especiais ou nanocamadas hidrofóbicas e oleofóbicas.

O estojo de carregamento/armazenamento também deverá desempenhar funções estruturais complexas. Por exemplo, as dobradiças têm de ser resistentes para permitir dezenas de milhares de ciclos de abertura/fecho. Os ímanes que mantêm a caixa selada e os contactos de carregamento devem ser corretamente posicionados durante o processo de moldagem.

Quando se procura um parceiro para o fabrico de peças para aparelhos auditivos, é sempre importante garantir que este compreende as complexidades das diferentes peças e a forma como estas contribuem para o desempenho global do produto. Os profissionais da First Mold podem ajudá-lo a alcançar geometrias de design complexas e a evitar defeitos de fabrico dispendiosos.

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Referências

[1] Family Handyman. (2023, 12 de outubro). Tabela de grãos de lixa. Recuperado em 23 de junho de 2024, de https://www.familyhandyman.com/article/sandpaper-grit-chart/

[2] Ilha da Audiologia. (2023, 16 de maio). Compreender o efeito de oclusão: Causas e soluções. Recuperado em 23 de junho de 2024, de https://audiologyisland.com/blog/understanding-the-occlusion-effect-causes-and-solutions/