Die Druckguss-Technologie ermöglicht Innovationen bei Exoskeletten der nächsten Generation

Musculoskeletale Verletzungen kosten Arbeitgeber jährlich über 50 Milliarden Dollar, insbesondere in Berufen, die ständige Armhaltung und repetitive Bewegungen erfordern. Um dies anzugehen, hat Levitate Technologies das Airframe™ Exoskelett entwickelt – ein tragbares Gerät, das Ermüdung und Verletzungen für Industrie- und Fertigungsarbeiter reduziert.

Um es leicht, langlebig und in großen Stückzahlen produzierbar zu machen, wandte sich Levitate an Dynacast. Durch fachkundige Konstruktion für Herstellbarkeit (DFM) und Präzisionsdruckguss half Dynacast, diesen Durchbruch in der Ergonomie-Technologie zum Leben zu erwecken.

Ermüdung durch intelligente Ingenieurtechnik reduzieren

Von Automobilwerken bis zu Montagelinien arbeiten Millionen von Fachleuten lange Zeit mit erhöhten Armen oder in statischen Positionen. Traditionelle Schienen oder Ständer bieten nur begrenzte Linderung und können das Schultergelenk, wo die meisten Belastungen am Arbeitsplatz auftreten, nicht ausreichend unterstützen.

Der Gründer von Levitate, Mark Doyle, stellte sich ein schlankes Oberkörper-Exoskelett vor, das das Gewicht des Arms von den Schultern, dem Nacken und dem oberen Rücken des Trägers entlastet und sicher auf den Körperkern umverteilt. Das Ergebnis war eine Lösung, die Muskelermüdung und repetitive Belastungsverletzungen minimierte, ohne die Bewegungsfreiheit einzuschränken.

„Alles, was Müdigkeit lindert, Verletzungen reduziert und die Mitarbeiter glücklicher macht, ist eine willkommene Innovation — und genau das macht Airframe™", sagt Joseph Zawaideh, VP für Marketing und Geschäftsentwicklung bei Levitate Technologies.

Für Komfort, Stärke und Skalierbarkeit entwerfen

Damit das Airframe™ weltweit im industriellen und medizinischen Sektor erfolgreich sein kann, musste es:

• Extrem leicht sein, um langfristige Tragbarkeit zu gewährleisten
• Haltbar genug sein, um ständige Bewegung standzuhalten
• Skalierbar für die Massenproduktion in verschiedenen Branchen sein

Ein Hersteller zu finden, der diese strengen Standards erfüllen kann, war entscheidend.

„Sie mussten die Besten der Besten sein", sagt Doyle. „Nur ein Unternehmen wie Dynacast konnte die Präzision und Lastenverwaltung bieten, die wir benötigten."

Zusammenarbeit mit Dynacast: Von der Konstruktion zur Herstellung

Die Ingenieure von Dynacast arbeiteten mehrere Monate lang mit Levitate an Konstruktionssessions zur Herstellbarkeit (DFM) und verfeinerten jedes Bauteil des Airframe™. Vor dem Engagement von Dynacast war keine DFM-Arbeit geleistet worden, aber ihre Expertise stellte die Steifigkeit, Präzision und Leistung sicher, die das Exoskelett benötigte.

Die Schultern des Airframe™ beherbergen komplexe Kassetten mit Mikroteilen, die den Lastentransfer verwalten. Diese Teile mussten sowohl außergewöhnlich stark als auch ultraleicht sein, ähnlich der Präzision chirurgischer Instrumente, aber für den täglichen industriellen Einsatz gestaltet.

„Die Komponenten müssen erheblichen Belastungen standhalten, während sie ultraleicht bleiben. Dynacast hat beides erreicht", sagt Zawaideh.

Um diesen Leistungsanforderungen gerecht zu werden, setzte Dynacast eine Mischung aus Zinkdruckguss für hohe Festigkeit und Aluminiumdruckguss zur Gewichtsreduktion ein und löste dabei komplexe Toleranz- und Größenherausforderungen.

Von Prototyp zu Produktion

Der endgültige von Dynacast gebaute Prototyp wird jetzt in realen Fertigungsumgebungen eingesetzt, wo frühe Anwender transformative Ergebnisse berichtet haben. 

„Das Feedback von globalen Unternehmen war überwältigend positiv — sie verlangen nach mehr", sagt Zawaideh.

Dank der präzisen Ingenieurtechnik von Dynacast kann das Airframe™ dreimal leichter produziert werden als konkurrierende Exoskelette, was Levitate einen starken Vorteil im wachsenden Markt für tragbare Technologien verschafft.

Leichtere, sicherere, intelligentere Lösungen entwickeln

Die Exoskeletttechnologie definiert die Ergonomie und Sicherheit am Arbeitsplatz neu. Durch die Kombination von Levitates patentiertem Design mit Dynacasts fortschrittlichem Druckguss und der Zusammenarbeit in der Frühphase der Ingenieurtechnik setzt das Airframe™ einen neuen Maßstab für Komfort, Sicherheit und Herstellbarkeit.

„Wir entwickeln Lösungen", sagt Dan Taylor, VP für Global Sales und Commercial Strategy bei Dynacast. „Engagiert zu sein, bevor wir involviert sind, ermöglicht es uns, jede Komponente zu optimieren und unseren Partnern zu helfen, bessere Produkte auf den Markt zu bringen."

Wesentliche Erkenntnisse

• Herausforderung: Entwicklung eines leichten, langlebigen und skalierbaren Exoskeletts für industrielle Anwendungen
• Lösung: Verwendung von präzisem Zink- und Aluminiumdruckguss, geleitet von Dynacasts DFM-Expertise
• Ergebnis: Airframe™ Exoskelett — dreimal leichter als die Wettbewerber und in großen Stückzahlen produzierbar