Druckguss ermöglicht Next-Gen-Exoskelett-Innovation

Muskel- und Skelettverletzungen kosten Arbeitgeber jährlich über 50 Milliarden US-Dollar, insbesondere bei Berufen, die ständige Armhebung und wiederholte Bewegungen erfordern. Um dem entgegenzuwirken, entwickelte Levitate Technologies das Airframe-Exoskelett™ – ein tragbares Gerät, das Ermüdung und Verletzungen bei Industrie- und Fertigungsarbeitern reduziert.

Um es leicht, langlebig und maßstäblich herzustellen, wandte sich Levitate an Dynacast. Durch fachkundiges Design für Herstellbarkeit (DFM) und Präzisionsguss trug Dynacast dazu bei, diesen Durchbruch in der ergonomischen Technologie zum Leben zu erwecken.

Verringerung von Müdigkeit durch intelligente Technik

Von Automobilwerken bis hin zu Fließbanden arbeiten Millionen von Fachleuten lange Zeit mit erhobenen Armen oder in statischer Position. Traditionelle Zahnspangen oder Ständer bieten nur begrenzte Linderung und können das Schultergelenk, wo die meisten Belastungen am Arbeitsplatz auftreten, nicht ausreichend stützen.

Der Gründer von Levitate, Mark Doyle, stellte sich ein schlankes Oberkörper-Exoskelett vor, das das Armgewicht von Schultern, Hals und oberem Rücken des Trägers ablagern und es sicher auf den Körperkern umverteilt. Das Ergebnis war eine Lösung, die Muskelermüdung und Verletzungen durch Wiederholungen minimierte, ohne die Bewegungsfreiheit einzuschränken.

"Alles, was Müdigkeit lindert, Verletzungen reduziert und die Mitarbeiter glücklicher macht, ist eine willkommene Innovation – und genau das tut Airframe™", sagt Joseph Zawaideh, VP Marketing & Business Development bei Levitate Technologies.

Design für Komfort, Festigkeit und Skalierbarkeit

Damit die Airframe™ weltweit in den Industrie- und Medizinsektoren erfolgreich sein kann, musste sie sein:

• Extrem leicht, um eine langfristige Tragefähigkeit zu gewährleisten
• Robust genug, um ständige Bewegungen zu überstehen
• Skalierbar für Hochvolumenproduktion branchenübergreifend

Es war entscheidend, einen Hersteller zu finden, der diese hohen Standards erfüllt.

"Sie mussten die Besten der Besten sein", sagt Doyle. "Nur eine Firma wie Dynacast konnte die Präzision und das Lastmanagement bieten, die wir brauchten."

Zusammenarbeit mit Dynacast: Vom Entwurf zur Herstellung

Die Ingenieure von Dynacast arbeiteten mit Levitate für mehrere Monate an Design-for-Herstellungs-(DFM)-Sitzungen zusammen und verfeinerten jede Komponente des Rumpfes™. Vor Dynacasts Beteiligung war keine DFM-Arbeit durchgeführt worden, aber ihre Expertise gewährleistete die Steifheit, Präzision und Leistung, die das Exoskelett erforderte.

Die Schultern des Airframe™ beherbergen komplexe Kassetten mit Mikrokomponenten, die die Lastübertragung steuern. Diese Teile mussten sowohl außergewöhnlich stark als auch ultraleicht sein, ähnlich wie chirurgische Instrumente, aber für den täglichen, industriellen Gebrauch konzipiert.

"Die Komponenten müssen erhebliche Belastungen aushalten und dabei ultraleicht bleiben. Dynacast hat beides erreicht", sagt Zawaideh.

Um diesen Leistungsanforderungen gerecht zu werden, verwendete Dynacast eine Mischung aus Zinkdruckguss für Hochfestigkeit und Aluminiumguss zur Gewichtsreduzierung und löste dabei komplexe Toleranz- und Größenprobleme.

Vom Prototyp zur Produktion

Der endgültige, von Dynacast gebaute Prototyp ist nun in realen Fertigungsumgebungen im Einsatz, wo frühe Anwohner von transformativen Ergebnissen berichtet haben. 

"Das Feedback von globalen Unternehmen war überwältigend positiv – sie fordern mehr", sagt Zawaideh.

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

Leichtere, sicherere und intelligentere Lösungen zu entwickeln

Die Exoskeletttechnologie definiert die Ergonomie und Sicherheit am Arbeitsplatz neu. Durch die Kombination von Levitates patentiertem Design mit Dynacasts fortschrittlicher Druckgusstechnik und der Zusammenarbeit in der frühen Entwicklungsphase setzt der Airframe™ einen neuen Maßstab in Bezug auf Komfort, Sicherheit und Herstellbarkeit.

"Wir entwickeln Lösungen", sagt Dan Taylor, VP Global Sales and Commercial Strategy bei Dynacast. "Frühzeitig einzusteigen ermöglicht es uns, jede Komponente zu optimieren und unseren Partnern zu helfen, bessere Produkte auf den Markt zu bringen."

Wichtige Erkenntnisse

• Herausforderung: Entwicklung eines leichten, langlebigen und skalierbaren Exoskeletts für den industriellen Einsatz
• Lösung: Verwenden Sie präzise Zink- und Aluminiumdruckguss, geleitet von Dynacasts DFM-Expertise
• Ergebnis: Exoskelett der Flugzeugzelle™ – dreimal leichter als die der Konkurrenz und in großem Maßstab herstellbar