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Das ETH-Spinoff IDUN Technologies entwickelt weiche, trockene Elektroden zur Langzeithirnwellenmessung. Torson Injex hat die Entwicklung dieses anspruchsvollen 2K-Spritzgussbauteiles begleitet. Innert kürzester Zeit konnten fünf Iterationen und verschiedenste Materialpaarungen erfolgreich umgesetzt werden.

Die Ausgangslage

IDUN Technologies, ein Spinoff der ETH Zürich, entwickelt tragbare EEG-Systeme zur Langzeithirnwellenmessung. Der entscheidende Vorteil: Es werden weiche, trockene Elektroden verwendet, welche direkt durch das menschliche Haar oder im Höhrkanal messen. Dadurch lassen sich diese Elektroden direkt in bestehende Geräte, wie zum Beispiel Kopfhörer, integrieren. Die Elektrode für die Anwendung durch Haar ist als ein Zweikomponentenspritzgussbauteil konzipiert. Die Hartkomponente dient als normierter Schnappkopf zum EEG-System hin und muss leitfähig sein. Die Weichkomponente muss die nötige Flexibilität mitbringen, damit sie sich der Kopfform anschmiegen kann. Gleichzeit muss die Weichkomponente die von IDUN entwickelte " Dryode™ Ink" Beschichtung aufnehmen. Diese Beschichtung stellt den elektrischen Kontakt zum Körper her.

Umsetzung

Das Design kam mit verschieden Herausforderungen. In einem ersten Schritt wurde auf die Weichkomponente fokussiert. Es musste die richte Shore-Härte bestimmt werden, damit die Füsschen zuverlässigen Kontakt zur Kopfhaut herstellen und gleichzeitig den Tragekomfort nicht beeinträchtigen. Zudem musste auch die spezielle Beschichtung der Dryode™ Ink darauf haften. Nachdem das passende Material für die Weichkomponenten identifiziert wurde, konnte auf die Hart-Weich-Verbindung eingegangen werden. Die Haftung der beiden Komponenten war eine besondere Herausforderung, da im Prototypenstadium mit einem Umlegeverfahren gearbeitet wurde. Um eine saubere Haftung zu ermöglichen, wurde die Hartkomponente vor dem Umspritzen thermisch aktiviert. Weiter wurde die Geometrie iterativ verbessert und angepasst.

Resultate

Dank dem Rapid Tooling Verfahren von Torson Injex konnte in kürzester Zeit vier unterschiedliche Weichkomponenten und fünf Hartkomponenten getestet und ausgewertet werden. Es wurden insgesamt fünf verschiedene Geometrien mit den dazugehörigen Spritzgusswerkzeugen produziert. Die Durchlaufzeit für eine Variante, Hart- und Weichkomponente, lag bei ca. einer Woche. Die Kosten für alle fünf Iteration lag deutlich unter dem Preis für ein einziges herkömmliches 2K-Spritzgusswerkzeug.