DE102007016400A1 - Verfahren zum Herstellen einer Otoplastik - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Herstellen einer Otoplastik, wobei zunächst ein individueller Abdruck eines Ohres, der zumindest einen Abschnitt eines äußeren Gehörgangs des Ohres umfasst, gescannt und ein dreidimensionales Modell des Abdrucks erstellt wird, das sodann mittels eines CAD-Systems zu einem dreidimensionalen Modell der Otoplastik nachbearbeitet und relativ zu einer ebenen Grundplatte angeordnet wird, wobei das Modell über der Grundplatte räumlich ausgerichtet und mittels mindestens eines Stützelements auf der Grundplatte abgestützt wird, das mindestens eine Stützelement mit der Grundplatte und mit dem Modell verbunden, das Modell in dieser Ausrichtung an eine Produktionsvorrichtung übermittelt und die Otoplastik mittels der Produktionsvorrichtung generativ hergestellt wird. Um ein automatisiertes Anordnen des Modells und damit eine Teilautomation der Herstellung der Otoplastik zu ermöglichen wird vorgeschlagen, dass das Modell zunächst in einer ersten Teststellung ausgerichtet wird, in der eine Längsachse eines Gehörgangsabdrucks der Otoplastik im Wesentlichen entlang einer Normalen der Grundplatte verläuft und ein trommelfellseitiges Ende des Gehörgangsabdrucks zu der Grundplatte weist, dass das Modell sodann nacheinander in eine Mehrzahl weiterer Teststellungen ausgerichtet wird, in denen die Längsachse gegenüber der ersten Teststellung jeweils um verschiedene Testwinkel und/oder in verschiedene Testrichtungen senkrecht zu der Normalen geneigt ist, dass ...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Otoplastik, wobei zunächst ein individueller Abdruck eines Ohres, der zumindest einen Abschnitt eines äußeren Gehörgangs des Ohres umfasst, gescannt und ein dreidimensionales Modell des Abdrucks erstellt wird, das sodann mittels eines CAD-Systems zu einem dreidimensionalen Modell der Otoplastik nachbearbeitet und relativ zu einer ebenen Grundplatte angeordnet wird, wobei das Modell über der Grundplatte räumlich ausgerichtet und mittels mindestens eines Stützelements auf der Grundplatte abgestützt wird, das mindestens eine Stützelement mit der Grundplatte und mit dem Modell verbunden, das Modell in dieser Ausrichtung an eine Produktionsvorrichtung übermittelt und die Otoplastik mittels der Produktionsvorrichtung generativ hergestellt wird.
  • Otoplastiken, also individualisierte Ohrpassstücke von Hörgeräten, Gehäuse von Miniaturohrhörern für In-Ohr-Monitoring (der so genannte „Knopf im Ohr"), als Gehörschutz oder auch als im Ohr zu tragendes Schmuckstück (als so genannte „Otofashion") werden zunehmend in generativen Verfahren gefertigt. Gemeinsam ist diesen (auch unter dem Schlagwort „Rapid Manufacturing" bekannten) Verfahren, dass das Formstück – hier: die Otoplastik – in der Produktionsvorrichtung in parallel zu der Grundplatte angeordneten Schichten sukzessive aufgebaut wird.
  • Einen solchen, auf der allgemein bekannten Technik der Stereolithographie basierenden generativen Herstellungsprozess von Otoplastiken beschreibt Klare/Altmann, „Rapid Manufacturing in der Hörgeräteindustrie" in RTejournal 2/2005 (online unter www.rtejournal.de): Das Formstück wird in der Produktionsvorrichtung aus einem flüssigen Harz (so genanntes „Stereolithographie-" oder „SLA-Harz") durch punktuelles Härten mit einem UV-Laser schichtweise aufgebaut. Anschließend wird das Formstück durch UV-Licht nachgehärtet, um Hautirritationen und Allergien durch verbleibende Monomere des Harzes zu vermeiden.
  • Alternativ werden Otoplastiken auch aus Metallwerkstoffen, hier im Wesentlichen aus Titan hergestellt. Otoplastiken aus Titan kommen nicht nur – wegen des „edlen" Erscheinungsbilds – aus optischen Überlegungen, sondern vor allem aus medizinischen Gründen zum Einsatz: Titan ist ohne weitere Beschichtung antiallergen und biokompatibel.
  • Eine Vielzahl technischer Vorteile (die ihrerseits teilweise wieder aus medizinischer Sicht Vorteile bedingen) sprechen für die Verwendung von Titan anstelle Kunststoff: So ist das Material der Otoplastik praktisch unbegrenzt alterungsbeständig, vermeidet durch hohe Wärmeleitfähigkeit Wärmestaus im Ohr und schirmt zugleich ohne weitere Maßnahmen die innenliegende Elektronik gegen das elektromagnetische Feld beispielsweise eines unmittelbar benachbarten Mobiltelefons wirksam ab.
  • Die höhere Festigkeit des Titan ermöglicht weiterhin die Erzeugung von Geometrien, die in Kunststoff aus Stabilitätsgründen nicht realisierbar sind, wie die mechanische Verriegelung von Einbauten – beispielsweise von Elektronikeinheiten in Faceplates – durch Gewinde- oder Bajonettelemente, Wandstärken bis zu 0,2 mm, „käfigartige" Otoplastiken mit Aussparungen zugunsten des Tragekomforts, geschlossene Hohlräume zur Reduzierung des Gewichts der Otoplastik und zur gezielten Verbesserung der Resonanz in bestimmten Frequenzbereichen und die Integration von Belüftungskanälen, so genannten „Ventings".
  • Während die Verwendung von Titan als Werkstoff für Otoplastiken (beispielsweise aus DE 100 50 766 A1 ) allgemein bekannt ist, stellt dies im Vergleich zur Verwendung von Harzen erheblich höhere Anforderungen an die Fertigung. So erwähnt DE 101 11 467 A1 die Fertigung von Otoplastiken aus Titan im Spritz- oder Schleuderguss, also in klassischen formgebundenen Verfahren. Da jedoch die Form des menschlichen Gehörgangs in höchstem Maße – vergleichbar einer Iris oder eines Fingerabdrucks – individuell geprägt ist, können die hier verwendeten, aufwändig spanend hergestellten Formen in aller Regel nur einmal Verwendung finden. Zudem lassen sich gießtechnisch weder die erforderlichen dünnen Wandstärken noch hinterschnittene Geometrien für Verriegelungen erzeugen. Formgebundene Verfahren sind daher zur Fertigung von Otoplastiken nur in wenigen Ausnahmefällen ökonomisch sinnvoll einsetzbar.
  • Bekannt sind auch generative Verfahren zur Herstellung von metallischen Werkstücken, so beispielsweise zum Lasersintern aus WO 92/10343 A1 und zum selektiven Laserschweißen aus DE 196 49 865 C1 . Im Vergleich mit Verfahren der Stereolithographie, also der Verwendung von Kunststoffen erfordern diese Verfahren nicht nur den Einsatz erheblich höherer Temperaturen: Die höhere Dichte von Metallwerkstoffen gegenüber Kunststoffen führt darüber hinaus zu spezifischen Problemstellungen insbesondere bei der Herstellung von Freiformkörpern.
  • Während Strukturen eines Formkörpers, die ausgehend von der Grundplatte im Wesentlichen senkrecht, also entlang einer Normalen zu dieser Grundplatte verlaufen, unproblematisch herzustellen sind, steigt mit der Neigung einer Oberfläche gegenüber dieser Normalen der Aufwand sowohl notwendiger fertigungsbegleitender Maßnahmen, als auch der Nachbearbeitung drastisch an: Der Grundplatte zugewandte, so genannte „Überhangflächen" erfordern zum Einen, wenn ihre Oberflächen einen Winkel von mehr als etwa 45 Winkelgrad gegenüber der Normalen aufweisen, eine Abstützung auf der Grundplatte durch Stützelemente. Die Konstruktion solcher Stützelemente ist grundsätzlich – beispielsweise aus der DE 195 07 881 A1 für Verfahren der Stereolithographie – allgemein bekannt. Während diese Stützelemente jedoch bei Verwendung von Kunststoffen nach der Fertigung leicht von Hand „abgerieben" werden können, müssen sie bei der Fertigung in Metallen abgemeißelt oder -gesägt – und die Oberflächen anschließend geschliffen und gegebenen Falls poliert werden.
  • Darüber hinaus entstehen an geneigten Oberflächen durch die schichtweise Fertigung zwangsläufig treppenförmige Strukturen, die (zumindest soweit sie im unmittelbaren Kontakt mit der Haut des Gehörgangs stehen sollen) aufwändige Nachbearbeitung erfordern. Nicht zuletzt entsteht in im Wesentlichen parallel zur Bodenplatte verlaufenden „Bodenflächen" zwischen den großflächig aufeinander aufgebrachten Schichten ein Temperaturgefälle, das zu Spannungen bis hin zu Verwerfungen und Brüchen in diesen Strukturen führen kann.
  • Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren der Stereolithographie erfordert daher die Anordnung von Formteilen – insbesondere von durch „organische" Freiformflächen geprägten Otoplastiken – auf einer Grundplatte für die generative Herstellung in metallischen Werkstoffen in hohem Maße Erfahrungswissen und ein intuitives Erfassen der komplexen Zusammenhänge im Herstellungsprozess sowie deren Implikationen für fertigungsbegleitende Maßnahmen und für die Nachbearbeitung der herzustellenden Geometrien.
  • Aufgabe
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisiertes Anordnen des Modells auf der Grundplatte und damit eine Teilautomation der Herstellung der Otoplastik zu ermöglichen.
  • Lösung
  • Ausgehend von den bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Modell zunächst in einer ersten Teststellung ausgerichtet wird, in der eine Längsachse eines Gehörgangsabdrucks der Otoplastik im Wesentlichen entlang einer Normalen der Grundplatte verläuft und ein trommelfellseitiges Ende des Gehörgangsabdrucks zu der Grundplatte weist, dass das Modell sodann nacheinander in eine Mehrzahl weiterer Teststellungen ausgerichtet wird, in denen die Längsachse gegenüber der ersten Teststellung jeweils um verschiedene Testwinkel und/oder in verschiedene Testrichtungen senkrecht zu der Normalen geneigt ist, dass zu jeder der Teststellungen ein für generativ schichtweise auftragende Herstellung der Otoplastik fertigungsspezifisches Qualitätsmerkmal bestimmt und schließlich das Modell in einer Teststellung mit einem optimalen Wert des Qualitätsmerkmals abgestützt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt keine im mathematischen Sinne exakte Lösung des Problems einer optimalen Anordnung, sondern vielmehr ein systematisches Ausprobieren, das zugunsten eines ökonomisch sinnvollen Prozesses bewusst auch im Einzelfall als Ergebnis ein lokales Optimum zulässt. So ist schon die Bestimmung einer Längsachse des Gehörgangsabdrucks nicht im mathematischen Sinne eindeutig, sondern lediglich eine mögliche sinnvolle Festlegung der ersten Teststellung als Startposition des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausgehend von der ersten Teststellung wird das Modell nacheinander in weitere diskrete Teststellungen ausgerichtet, die sich untereinander und von der ersten Teststellung entweder in einem Maß der Neigung der Längsachse gegenüber der Normalen der Grundplatte unterscheiden, oder hinsichtlich der durch die Normale und die Längsachse aufgespannte Ebene, also der Richtung, in der die Längsachse gegenüber der Normalen geneigt ist. Bleibt in allen Teststellungen ein Punkt der Längsachse im Raum konstant, so beschreiben die Längsachsen in den Teststellungen einerseits diskrete Kegel um die Längsachse in der ersten Teststellung durch diesen Punkt, wobei der Öffnungswinkel des Kegels dem jeweiligen diskreten Testwinkel entspricht. Andererseits beschreiben dann die Projektionen der Längsachsen auf die Grundplatte ein sternförmiges Strahlenbündel durch diesen Punkt, wobei jede Projektion in einer der diskreten Testrichtungen verläuft.
  • Zu der ersten Teststellung, die sich aus der gewählten Längsachse ergibt, und zu den weiteren Teststellungen wird jeweils algorithmisch ein numerisches Qualitätsmerkmal der Otoplastik bestimmt, das sich einstellen würde, wenn sie in dieser Teststellung gefertigt würde. Die Teststellung, in der der numerische Wert des Qualitätsmerkmals einen – im Vergleich aller Teststellungen – optimalen Wert erreicht, wird schließlich für die Fertigung der Otoplastik ausgewählt. In dieser ausgewählten Teststellung wird das Modell „fixiert" und mittels Stützelementen auf der Grundplatte abgestützt.
  • Auch dieses Qualitätsmerkmal ist nicht im Sinne eines mathematisch exakten Kriteriums zu verstehen. Erfindungsgemäß können je nach Anwendungsfall verschiedene Merkmale der zu fertigenden Otoplastik bestimmt und – auch mit unterschiedlichen Gewichtungen – zur Beurteilung der Qualität herangezogen werden.
  • Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt vorzugsweise das Qualitätsmerkmal eine in der jeweiligen Teststellung auftretende Überhangfläche, wobei die Überhangfläche die Summe der Projektionen all jener Oberflächen der Otoplastik auf die Grundplatte ist, deren Neigung gegenüber der Normalen eine Grenzneigung übersteigt. Das Qualitätsmerkmal erreicht hinsichtlich der Überhangfläche in derjenigen Teststellung einen fertigungstechnisch optimalen Wert, in der die Überhangfläche im Vergleich aller Teststellungen minimal ist. Ein diskretes Flächenstück der Otoplastik kann beispielsweise dann als Überhangfläche definiert werden, wenn seine Flächennormale gegenüber der Grundplatte, bzw. wenn das Flächenstück gegenüber der Normalen um mehr als 45 Winkelgrad (im Sinne einer „Grenzneigung") geneigt ist.
  • In einem erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedene Typen von Überhangflächen getrennt berücksichtigt werden: „Bodenflächen", also parallel zur Grundplatte verlaufende diskrete Flächenstücke können verstärkt gewichtet werden, da an diesen zusätzlich Verzug bis hin zu Rissen oder Verwerfungen der Oberfläche zu erwarten ist. „Hinterschnitte", also Bereiche, die aus Sicht der Grundplatte verdeckt sind, können gegenüber aus Sicht der Grundplatte sichtbaren „Steigungsbereichen" entweder verstärkt gewichtet werden, da sie hinsichtlich der Entfernung von Stützelementen besondere Schwierigkeiten aufwerfen. Andererseits können Hinterschnitte im Innern des Modells abgeschwächt gewichtet oder überhaupt nicht gewertet werden, da dort angebrachte Stützelemente nach der Fertigung nicht entfernt werden. Das Qualitätskriterium kann beispielsweise als Fläche eines dieser drei Typen oder auch als Gesamtfläche aller Typen – also mit doppelter Wichtung der Bodenflächen – oder als Standardabweichung zwischen den Flächen der Typen im Sinne einer „ausgeglichenen" Qualität definiert werden. Abhängig von den konkreten Anforderungen kann auch eine gewichtete Kombination verschiedener Teilmerkmale gewertet werden.
  • Weiterhin berücksichtigt im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens das Qualitätsmerkmal bevorzugt die Anzahl der in der jeweiligen Teststellung erforderlichen Stützelemente. Die Anzahl der punktuellen Stützelemente ist ebenso wie die Größe der Überhangfläche ein Maß für den Aufwand der erforderlichen Nachbearbeitung der Otoplastik. Das Qualitätsmerkmal erreicht hinsichtlich der Stützelemente in derjenigen Teststellung einen fertigungstechnisch optimalen Wert, in der deren Anzahl im Vergleich aller Teststellungen minimal ist.
  • Soll die Otoplastik eine integrierte Faceplate, also eine standardisierte Öffnung für die erforderliche Elektronik enthalten, dann berücksichtigt im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens das Qualitätsmerkmal in der jeweiligen Teststellung vorteilhafter Weise eine Neigung der Faceplate gegenüber einer zu der Grundplatte parallelen Fläche. Die Montage einer Elektronik lässt nur sehr geringe Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Passflächen an der Otoplastik zu: Diese Passflächen müssen nicht nur senkrecht zur Oberfläche der Faceplate verlaufen, sondern dürfen auch definierte Rauhigkeiten nicht überschreiten, um die Montage der Elektronik nicht zu behindern. Diese Rauhigkeiten sind mit steigender Neigung der Passflächen gegenüber der Normalen, also der Faceplate gegenüber der Grundplatte schwerer zu fertigen und können nur teilweise durch höhere Kompensation des Lasers ausgeglichen werden. Die Neigung der Faceplate ist damit ein Maß für die Ausschusswahrscheinlichkeit der gefertigten Otoplastik. Das Qualitätsmerkmal erreicht fertigungstechnisch hinsichtlich der Neigung der Faceplate in derjenigen Teststellung einen optimalen Wert, in der diese im Vergleich aller Teststellungen minimal ist.
  • In einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise eine Teststellung, in der die Neigung der Faceplate eine Grenzneigung übersteigt, von dem weiteren Verfahren ausgenommen. Insbesondere ist erfahrungsgemäß die Ausschusswahrscheinlichkeit der gefertigten Otoplastiken hoch, wenn die Neigung der Faceplate eine Neigung von 30 Winkelgrad gegenüber der Grundplatte (im Sinne einer „Grenzneigung") übersteigt. Eine Teststellung, in der die Neigung der Faceplate diese Grenzneigung übersteigt, wird dann insbesondere in der Auswahl der Teststellung mit dem optimalen Wert des Qualitätsmerkmals nicht berücksichtigt und (gegebenen Falls auch bei brauchbaren Werten hinsichtlich anderer Teilkriterien) keinesfalls für die Fertigung ausgewählt.
  • Soll die Otoplastik eine integrierte Faceplate enthalten, so wird im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens das Modell vorzugsweise in der ersten Teststellung mit parallel zu der Grundplatte liegender Faceplate ausgerichtet. Die äußere Oberfläche einer Faceplate stellt im Modell einerseits eine zusammenhängende plane Fläche dar und andererseits verlaufen die Kontaktflächen der Elektronik mit der Otoplastik senkrecht zu dieser Oberfläche. Anhand dieser Merkmale ist die Oberfläche einer Faceplate in aller Regel automatisiert bestimmbar. Die Längsachse des Gehörgangsabdrucks wird für die Ermittlung der ersten Teststellung dann – algorithmisch gleichfalls besonders einfach – senkrecht zu der planen Oberfläche der Faceplate als Normale dieser Faceplate gewählt.
  • Alternativ – auch ohne integrierte Faceplate – weist jeder Gehörgangsabdruck ausgehend von einem trommelfellseitigen Ende näherungsweise eine langgestreckte Form auf. Eine Längsachse lässt sich auch anhand dieser Form mittels allgemein bekannter Algorithmen in aller Regel ohne weiteres automatisiert bestimmen. Wo im Einzelfall das automatische Erkennen des Gehörgangsabdrucks und die Bestimmung einer Längsachse – beispielsweise einer Schwerpunktsachse – zu diesem Gehörgangsabdrucks scheitert, muss diese manuell bestimmt werden. Dies kann durch Auswahl (durch „Anklicken") einer nach unten auszurichtenden Stelle auf der Oberfläche des Gehörgangsabdrucks erfolgen.
  • Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Testwinkel vorteilhafter Weise derart gewählt, dass sie einen Grenzwinkel nicht übersteigen. Ein solcher Grenzwinkel stellt ein besonders einfaches Abbruchkriterium für das erfindungsgemäße Verfahren dar. Insbesondere werden erfahrungsgemäß oberhalb eines Grenzwinkels von etwa 45 Winkelgrad in aller Regel keine technisch sinnvoll zu fertigenden Anordnungen eines Modells einer realen Otoplastik mehr erzielt.
  • Weiterhin wird im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Testrichtung, wenn sich das Qualitätsmerkmal bei Vergrößerung des Testwinkels verschlechtert, Teststellungen mit weiter vergrößertem Testwinkel von dem weiteren Verfahren ausgenommen werden. In der jeweils betrachteten Testrichtung stellt diejenige Teststellung, von der aus betrachtet das Qualitätsmerkmal schlechtere Werte annimmt, ein – zumindest lokales – Optimum dar. Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren weist damit ein (weiteres) Abbruchkriterium auf, das die Suche nach weiteren – lokalen oder globalen – Optima in der betrachteten Testrichtung ausschließt.
  • Die beschriebenen Abbruchkriterien ermöglichen auf besonders einfache Weise eine Beschränkung der für die Anordnung des Modells benötigten Rechenleistung und tragen damit signifikant zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bei.
  • Alternativ zu Titan können mit einem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich auch andere metallische Werkstoffe, Keramiken oder Metall-Keramik-Sintermischungen, beispielsweise Edelstahl oder aus Verwendungen in der Dentaltechnik allgemein bekannte Kobalt-Chrom-Legierungen zum Einsatz kommen. Beide weisen jedoch jeweils eine gegenüber Titan deutlich höhere Dichte und damit einen verminderten Tragekomfort auf. Die Verwendung von Edelstahl wird wegen des kaum vermeidbaren Nickelgehalts und des damit verbundenen Allergierisikos in der Regel vermieden.
  • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert: Ein Hörgeräteakustiker nimmt zunächst von einem Hypakusis-Patienten für ein In-Ohr-Hörgerät mittels eines handelsüblichen, hierfür eingerichteten Scanners einen individuellen, dreidimensionalen Gehörgangsabdruck. Die Daten des Gehörgangsabdrucks werden in Form einer „Punktwolke" über TCP/IP an ein CAD-System mit einer für die generative Fertigung spezialisierten Software (beispielsweise das System der 3Shape A/S, www.3shape.com) bei einem externen Dienstleister übermittelt.
  • Ein erstes Modul der Software erzeugt aus den eingehenden Daten zunächst ein Volumenmodell des Gehörgangsabdrucks und ein zweites Modul einen Vorschlag für die Auswahl eines Abschnitts des Gehörgangs, in dem die Otoplastik für das In-Ohr-Hörgerät angeordnet werden könnte. Der Hörgeräteakustiker übernimmt in einem Webmodul der Software den Vorschlag oder wählt manuell einen anderen Abschnitt, zu dem ein drittes Modul der Software automatisch einen Vorschlag für die Anordnung der Schallkanäle und einer Faceplate mit der Elektronik erstellt. Der Hörgeräteakustiker übernimmt wiederum über das Webmodul den Vorschlag oder modifiziert manuell diese Parameter bis zur vollständigen geometrischen Definition eines Modells der generativ herzustellenden Otoplastik.
  • Ein weiteres Modul der Software erstellt dann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Vorschlag für die Anordnung des Modells relativ zu einer ebenen Grundplatte: Zunächst bestimmt die Software eine Normalenrichtung der äußeren Oberfläche der Faceplate und definiert einen Vektor in dieser Normalenrichtung durch den Massenschwerpunkt des Modells als „Längsrichtung" des Gehörgangsabdrucks. Im nächsten Schritt ordnet die Software das Modell derart im (virtuellen Koordinaten-)Raum an, dass die Längsrichtung senkrecht – also in z-Koordinatenrichtung – verläuft, wobei die Oberfläche der Faceplate nach oben und entsprechend das trommelfellseitige Ende des Gehörgangsabdrucks nach unten zu der Grundplatte weist. Zu dieser ersten Teststellung ermittelt die Software automatisch Überhangfläche und Hinterschnitte und positioniert erforderliche Stützelemente. Als Qualitätsmerkmal der ersten Teststellung bestimmt die Software das Verhältnis der Summe der Projektionen der Überhangfläche und der Hinterschnitte zur Projektion des gesamten Modells auf die Grundplatte. Jedes erforderliche Stützelement wird pauschal mit einem „Malus" von 5 vH der Verhältniszahl berücksichtigt.
  • Anschließend ordnet die Software das Modell derart im Raum an, dass die Längsrichtung gegenüber der z-Koordinatenrichtung in x-Koordinatenrichtung als Testrichtung um einen Testwinkel geneigt wird, der jeweils von einer Teststellung zur folgenden schrittweise um ein Winkelgrad bis zu einem Grenzwinkel von 30 Winkelgrad ansteigt. Zu jeder der Teststellungen bestimmt die Software in der oben beschriebenen Weise das Qualitätsmerkmal. Steigt von einer Teststellung zur folgenden das Qualitätsmerkmal an, so bricht die Software die Berechnung für diese Testrichtung ab. Anschließend führt die Software diese Schritte für alle weiteren Testrichtungen aus, wobei jede Testrichtung gegenüber der vorhergehenden schrittweise in der x-y-Koordinatenebene um ein Winkelgrad gedreht wird.
  • Zuletzt schlägt die Software diejenige Teststellung für die generative Fertigung vor, für die das Qualitätsmerkmal den kleinsten Wert aufweist. Der Hörgeräteakustiker übernimmt den Vorschlag oder wählt manuell eine andere der ihm in einer nach den Teilkriterien sortierbaren Liste dargestellten Teststellungen des Modells für die Herstellung der Otoplastik. Die geometrische Beschreibung des gewählten Modells einschließlich seiner Anordnung relativ zu der Grundplatte sammelt die Software mit den Modellen weiterer Otoplastiken für die generative Herstellung auf einer gemeinsamen Grundplatte und übermittelt diese schließlich an eine Fertigungsanlage weiter, die anhand dieser Beschreibung die Otoplastiken durch Laserschweißen aus Titanpulver generativ fertigt.
  • Nach dem Abkühlen der Grundplatte mit den Otoplastiken wird diese aus der Fertigungsanlage entnommen, die Otoplastiken werden vereinzelt, die jeweiligen Stützelemente manuell abgemeißelt, die Ansatzstellen beschliffen, die Otoplastiken zur weiteren Verbesserung der Oberfläche mittels Kunststoffschleifkörpern trovalisiert und einzeln verpackt an die jeweiligen Hörgeräteakustiker versandt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10050766 A1 [0007]
    • - DE 10111467 A1 [0007]
    • - WO 92/10343 A1 [0008]
    • - DE 19649865 C1 [0008]
    • - DE 19507881 A1 [0009]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Klare/Altmann, „Rapid Manufacturing in der Hörgeräteindustrie" in RTejournal 2/2005 (online unter www.rtejournal.de) [0003]
    • - www.3shape.com [0029]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Otoplastik, wobei zunächst ein individueller Abdruck eines Ohres, der zumindest einen Abschnitt eines äußeren Gehörgangs des Ohres umfasst, gescannt und ein dreidimensionales Modell des Abdrucks erstellt wird, das sodann mittels eines CAD-Systems zu einem dreidimensionalen Modell der Otoplastik nachbearbeitet und relativ zu einer ebenen Grundplatte angeordnet wird, wobei das Modell über der Grundplatte räumlich ausgerichtet und mittels mindestens eines Stützelements auf der Grundplatte abgestützt wird, das mindestens eine Stützelement mit der Grundplatte und mit dem Modell verbunden, das Modell in dieser Ausrichtung an eine Produktionsvorrichtung übermittelt und die Otoplastik mittels der Produktionsvorrichtung generativ hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell zunächst in einer ersten Teststellung ausgerichtet wird, in der eine Längsachse eines Gehörgangsabdrucks der Otoplastik im Wesentlichen entlang einer Normalen der Grundplatte verläuft und ein trommelfellseitiges Ende des Gehörgangsabdrucks zu der Grundplatte weist, dass das Modell sodann nacheinander in eine Mehrzahl weiterer Teststellungen ausgerichtet wird, in denen die Längsachse gegenüber der ersten Teststellung jeweils um verschiedene Testwinkel und/oder in verschiedene Testrichtungen senkrecht zu der Normalen geneigt ist, dass zu jeder der Teststellungen ein für generativ schichtweise auftragende Herstellung der Otoplastik fertigungsspezifisches Qualitätsmerkmal bestimmt und schließlich das Modell in einer Teststellung mit einem optimalen Wert des Qualitätsmerkmals abgestützt wird.
  2. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Qualitätsmerkmal eine in der jeweiligen Teststellung auftretende Überhangfläche berücksichtigt, wobei die Überhangfläche die Summe der Projektionen all jener Oberflächen der Otoplastik auf die Grundplatte ist, deren Neigung gegenüber der Normalen eine Grenzneigung übersteigt.
  3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Qualitätsmerkmal die Anzahl der in der jeweiligen Teststellung erforderlichen Stützelemente berücksichtigt.
  4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Qualitätsmerkmal in der jeweiligen Teststellung eine Neigung einer Faceplate der Otoplastik gegenüber einer zu der Grundplatte parallelen Fläche berücksichtigt.
  5. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teststellung, in der die Neigung der Faceplate eine Grenzneigung übersteigt, von dem weiteren Verfahren ausgenommen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell in der ersten Teststellung mit parallel zu der Grundplatte liegender Faceplate ausgerichtet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Testwinkel einen Grenzwinkel nicht übersteigen.
  8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Testrichtung, wenn sich das Qualitätsmerkmal bei Vergrößerung des Testwinkels verschlechtert, Teststellungen mit weiter vergrößertem Testwinkel von dem weiteren Verfahren ausgenommen werden.
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