利用二次材料注入的定制弹性体耳模制造技术

本发明专利技术涉及一种制作模具的方法，该模具具有用于容纳第一材料和第二材料的内部腔，其中模具具有被配置为接收第一材料的第一端口、被配置为接收第二材料的第二端口、以及用于将第二材料引导到第一材料内的第一通道，该方法包括：确定具有表示耳部形状的数据的电子文件；处理电子文件以创建模具的电子模型，模具的电子模型具有浇口特征；以及基于模具的电子模型创建模具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用二次材料注入的定制弹性体耳模相关申请数据本申请要求于2016年4月26日提交的未决的美国临时专利申请No.62/327,723以及2017年4月25日提交的未决的美国专利申请No.15/496,773的优先权和权益。美国专利申请No.15/496,773要求美国临时专利申请No.62/327,723的优先权和权益。
本公开涉及用于制作听力设备部件的系统和方法，并且更具体地涉及用于制作耳模的系统和方法。
技术介绍
可采用各种技术设计和制造定制耳模和助听器壳。例如，已利用数字数据处理和3D打印(快速原型)来制作定制耳模。这些技术提供了向定制产品添加复杂特征同时保持合理的基于机器的制造的能力。许多声音产生设备(助听器和耳机)和听力保护设备(耳塞和音乐家耳塞)需要：1)设备提供良好的声密封，这对设备性能和声音质量很重要，并且2)设备舒适地贴合在耳部中。存在许多用于通过使用包括各种形状、大小和工艺的弹性体和泡沫的各种材料实现这一点的概念。然而，在复合设备的所有示例中，弹性体部分和泡沫部分作为单独物品被添加(其中泡沫件在二次操作中被添加到弹性体)或者被泵送到可充气容器中。
技术实现思路
本文描述了用于制作在有源声音处理单元(助听器、耳机)和无源设备(耳塞、游泳耳塞)两者中使用的定制弹性体耳模的新工艺。该工艺创建由被输注相容的可压缩泡沫或其他柔软材料的柔软的生物相容性材料(诸如，硅酮或聚氨酯)制成的产品，以便实现耳模上的特定区域的柔软性和柔顺性。结果是通过实现较高的舒适度、改进的声密封并且通过允许更深地贴合在耳道中来超过现有技术的具有局部柔软性和柔顺性的耳模能够防止堵耳效应。材料与两种设计概念的组合实现了以下中的一个或多个：1)由于外耳定制而创建了在耳部中具有优异保持性的产品；2)创建了具有随耳道移动而移动的改进的柔顺性、改进的舒适性、增加的柔韧性、优异的声密封、和导致耳道堵耳减小的更深密封的产品。这种改进是比固体弹性体材料更加柔软、更加可压缩，但更加有弹力(例如，更加可变形、更加弹性等)的泡沫输注区域的结果并且因此在与全定制模具相比时变得更加适应耳道的动态特性。泡沫材料的轻弹簧力提供了改进的声密封而没有不适；3)创建了具有改进的且比全定制产品更深的声密封的舒适产品，这是因为硅酮/硅酮泡沫组合提供了当佩戴者移动他的头部或下巴时不会破坏的柔顺密封。在一些实施例中，产品可使用与助听器产品的制造共用的数字过程创建。在这种情况下，该过程用于制作用于铸造硅酮或聚氨酯弹性体的一次性模具，但是除注入一次弹性体外，还执行另外的过程步骤以添加完全包含在一次弹性体内的二次内部材料。该过程利用一次材料的表面张力效应保持粘附到模具的外部壁的内部表面。这允许二次材料占据内部而不从外部置换基本弹性体。本文描述的实施例将改进任何耳内式产品的性能，耳内式产品包括但不限于：1)助听器，2)护耳用具，和3)定制耳机。本文描述的实施例涉及使用耳部的定制模具。在一些实施例中，定制模具具有仅限于外耳和耳道入口的定制部分。在其他实施例中，定制模具可具有(一个或多个)非定制部分，和/或可不限于外耳和耳道入口。例如，在其他实施例中，定制模具可延伸到用户耳部的其他部分，诸如耳道的外部分和/或耳道的内部分。模具由将弹性体材料注入在3D打印过程中制成的一次性注塑中制成。模具的任何部分能够通过注入二次材料来增强，由于将一次材料保持粘附到注塑模具表面的一次弹性体材料的表面张力特性，二次材料仅从模具的内部置换原始材料。在需要与人接触的物品的柔顺性和舒适性的任何应用中泡沫优于整体材料(monolithicmaterial)或固体材料。泡沫通常用于增强从家具到鞋子到头盔范围内的产品的舒适性。几十年来泡沫已用于耳塞中，但是通常是以预模制的形式用于耳塞中。泡沫也已应用到耳模以改进舒适性并且也通过提供更好的声密封来改进性能。然而，由于与生产相关联的问题(工作时间短、材料选择的局限性)以及与插入(泡沫太松弛而无法允许插入)、清洁度(泡沫允许外来材料被困在泡沫细胞中)、和强度(如果模具贴合地太紧密或处理地太粗糙，泡沫的撕裂强度限制其从耳部移除的能力)相关联的客户使用，泡沫在定制耳模应用方面具有一些局限性。由于这些局限性，大多数定制的柔软耳模由整体弹性体(硅酮、PVC和聚氨酯)而不是泡沫制成。在一些情况下，可尝试提供硅酮与泡沫或聚氨酯与泡沫的组合以便利用每种的有益属性。例如，泡沫可使用某些装配过程作为模具的单独件而被添加。在非定制耳塞应用中，泡沫可单独地使用或者与其他预模制物品结合以形成更加复杂的设备。本文描述的实施例提供了用于通过使用由3D打印提供的铸造技术在定制应用中结合泡沫与硅酮的改进方法。3D模具能够用作用于各种材料的一次性注塑模具。至少一个实施例使用了单发模具的基本概念，但是使用了材料的二次注入的概念来创建注入模具中的一次材料和注入模具中的二次材料两者的复合模具。该过程也利用了表面张力的化学特性来将一次材料保持为最终设备的“外”皮或层，同时将二次材料限制到设备的内部。以这种方式，外层保持一次材料的优点，而内部保持二次材料的优点。材料的组合是不受限的，只要材料是化学相容的并且能够注入3D打印模具中。通过非限制性示例，一些组合为：一次材料：硅酮；二次材料：硅酮泡沫一次材料：A硬度的硅酮；二次材料：不同硬度(例如，更低硬度)的硅酮一次材料：硅酮；二次材料：硅凝胶一次材料：硅酮；二次材料：另一颜色的硅酮一次材料：聚氨酯；二次材料：聚氨酯泡沫一次材料：A硬度的聚氨酯；二次材料：不同硬度(例如，更低硬度)的聚氨酯一次材料：聚氨酯；二次材料：聚氨酯凝胶一次材料：聚氨酯；二次材料：另一颜色的聚氨酯一次材料：聚氨酯，或者聚氨酯和聚氨酯泡沫。一次材料：硅酮；二次材料：空气一次材料：硅酮；二次材料：相容性液体。一次材料：硅酮；二次材料：聚氨酯复合模具具有结合两种材料的可期望属性的优点。例如，硅酮(一次)和硅酮泡沫(二次)复合材料具有泡沫的柔软性和柔顺性的优点，但是具有硅酮的刚度、强度、和化学稳定性。这样得到了优越性能的耳模，这是因为耳模由于泡沫而非常舒适，由于这种舒适性而能够深入耳部，由于泡沫的柔顺性而将提供更好的声密封，但是由于硅酮外层的刚度，耳模能够容易插入，提供生物相容性表面，容易清洁，并且提供关于撕裂强度和耐化学性的耐久性能。复合耳模实现了以下中的一种或多种：1)由于泡沫的改进的柔顺性(柔软性)和形状改变能力而实现了比紧密贴合的全定制耳道更好的声密封；2)由于改进的柔顺性和形状改变的相同原因改进了设备的舒适性，同时容许不完整的耳部印模；3)复合模具由于改进的柔软性和柔韧性而能够深入耳道，这具有减小堵耳效应的优点；4)实现了与下巴移动相关联的较低噪音级和与使用紧密贴合的整体材料经历的声密封的连续损耗和重新获得相关联的泄露。将二次材料截留在模具内部上的模制过程的另一优点是允许液体或凝胶作为二次材料。这允许使用由各种材料选择引起的优越声阻尼。定制注塑模具和铸造可在各种过程中使用/执行，诸如数字数据处理，3D打印(快速原型)等。在这种情况下，人的耳部形状通过将硅酮注入耳部和耳道中来实现，或者利用激光或白光扫描器扫描外耳和耳道入口区域。所扫描的图像用于塑造或雕刻产品的最终形状，并且将预先设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于形成听力设备的部件的装置，所述部件包括具有壳体的耳承，所述壳体包括由第一材料制成的壁，其中所述壳体的所述壁包括被所述第一材料包围的第二材料，所述装置包括：具有用于容纳所述第一材料和所述第二材料的内部腔的模具；其中所述模具包括被配置为接收所述第一材料的第一端口；其中所述模具包括被配置为接收所述第二材料的第二端口和用于将所述第二材料引导到所述第一材料内的第一通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.26 US 62/327,723;2017.04.25 US 15/496,7731.用于形成听力设备的部件的装置，所述部件包括具有壳体的耳承，所述壳体包括由第一材料制成的壁，其中所述壳体的所述壁包括被所述第一材料包围的第二材料，所述装置包括：具有用于容纳所述第一材料和所述第二材料的内部腔的模具；其中所述模具包括被配置为接收所述第一材料的第一端口；其中所述模具包括被配置为接收所述第二材料的第二端口和用于将所述第二材料引导到所述第一材料内的第一通道。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述模具包括一次性模具。3.根据权利要求1或2所述的装置，进一步包括所述第一材料的第一来源。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第一材料包括硅酮或聚氨酯。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括所述第二材料的第二来源。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述模具也包括用于将所述第二材料引导到所述第一材料内的第二通道。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第二材料包括硅凝胶、硅酮泡沫、聚氨酯凝胶、或聚氨酯泡沫。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括用于在所述第一材料被递送到所述模具内之后置换所述第一材料中的一些的液体或空气的来源。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述模具包括定制模具。10.一种用于听力设备的部件，包括：具有壳体的耳承，其中所述壳体包括由第一材料制成的壁；其中所述壳体的所述壁包括被所述第一材料包围的第二材料，所述第二材料与所述第一材料不同。11.根据权利要求10所述的部件，其中所述壳体包括通道，并且其中所述壁包围所述通道。12.根据权利要求10或11所述的部件，其中所述耳承包括定制壳。13.根据权利要求10至12中任一项所述的部件，其中所述第二材料被配置为改进与所述听力设备相关联的低音效应。14.根据权利要求10至13中任一项所述的部件，其中所述第二材料被配置为通过减弱外部声音来提供声密封。15.根据权利要求10至14中任一项所述的部件，其中所述第二材料被配置为减小与所述听力设备相关联的堵耳效应。16.根据权利要求10至15中任一项所述的部件，其中所述第一材料包括第一硅酮。17.根据权利要求16所述的部件，其中所述第二材料包括与所述第一硅酮不同的第二硅酮。18.根据权利要求17所述的部件，其中所述第一硅酮具有第一硬度，并且所述第二硅酮具有与所述第一硬度不同的第二硬度。19.根据权利要求17或18所述的部件，其中所述第二硅酮包括硅凝胶。20.根据权利要求17至19中任一项所述的部件，其中所述第二硅酮包括硅酮泡沫。21.根据权利要求10至20中任一项所述的部件，其中所述第一材料包括第一聚氨酯。22.根据权利要求21所述的部件，其中所述第二材料包括与所述第一聚氨酯不同的第二聚氨酯。23.根据权利要求22所述的部件，其中所述第一聚氨酯具有第一硬度，并且所述第二聚氨酯具有与所述第一硬度不...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·L·施赖纳，G·A·莫拉莱斯，
申请(专利权)人：大北欧听力公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK