다이캐스팅으로 구현한 차세대 외골격 혁신

근골격계 부상은 특히 팔을 지속적으로 들어 올리거나 반복 동작이 필요한 작업에서 고용주에게 매년 $50 billion 이상의 비용을 발생시킵니다. 이를 해결하기 위해 Levitate Technologies는 산업 및 제조 현장 근로자의 피로와 부상을 줄이는 웨어러블 장치인 Airframe™ exoskeleton을 개발했습니다.

경량화, 내구성 및 대량 생산 가능성을 확보하기 위해 Levitate는 Dynacast를 선택했습니다. Dynacast는 전문적인 제조 용이성 설계(DFM) 및 정밀 다이캐스팅을 통해 인체공학 기술의 이 혁신을 실현하는 데 기여했습니다.

스마트 엔지니어링을 통한 피로 감소

자동차 공장에서 조립 라인에 이르기까지 수백만 명의 전문 인력이 장시간 팔을 들어 올리거나 고정된 자세로 작업합니다. 기존의 보조기나 지지대는 제한적인 완화 효과만 제공하며, 작업 관련 부담이 가장 많이 발생하는 어깨 관절을 충분히 지지하지 못합니다.

Levitate의 창립자 Mark Doyle은 팔의 무게를 착용자의 어깨, 목 및 상부 등에서 덜어내어 신체 중심부로 안전하게 분산하는 세련된 상체 외골격을 구상했습니다. 그 결과, 움직임의 자유를 제한하지 않으면서 근육 피로와 반복 사용으로 인한 부상을 최소화하는 솔루션이 탄생했습니다.

"피로를 완화하고 부상을 줄이며 근로자 만족도를 높이는 모든 기술은 환영할 만한 혁신이며, Airframe™이 სწორედ 그러한 역할을 합니다."라고 Levitate Technologies의 마케팅 및 사업 개발 부사장인 Joseph Zawaideh는 말합니다.

편안함, 강도 및 확장성을 위한 설계

Airframe™이 산업 및 의료 산업 분야에서 전 세계적으로 성공하려면 다음 조건을 충족해야 했습니다.

• 초경량: 장기 착용성을 보장할 수 있는 수준
• 내구성: 지속적인 움직임을 견딜 수 있는 수준
• 확장성: 다양한 산업에서 대량 생산이 가능한 수준

이러한 엄격한 기준을 충족할 수 있는 제조업체를 찾는 것이 중요했습니다.

Doyle은 "최고 중의 최고여야 했습니다. Dynacast와 같은 기업만이 우리가 필요로 하는 정밀도와 하중 관리 역량을 제공할 수 있었습니다."라고 말합니다.

Dynacast와의 협업: 설계부터 제조까지

Dynacast의 엔지니어들은 수개월간 Levitate와 제조 용이성 설계(DFM) 세션을 진행하며 Airframe™의 모든 구성품을 개선했습니다. Dynacast가 참여하기 전에는 DFM 작업이 수행되지 않았지만, Dynacast의 전문성은 외골격에 필요한 강성, 정밀도 및 성능을 확보했습니다.

Airframe™의 어깨 부위에는 하중 전달을 관리하는 마이크로 부품이 포함된 정교한 카세트가 장착되어 있습니다. 이 부품들은 수술 기구 수준의 정밀도와 유사하게 탁월한 강도와 초경량을 동시에 갖추어야 했으며, 일상적인 산업 현장 사용에 적합하도록 설계되어야 했습니다.

Zawaideh는 "구성품은 초경량을 유지하면서도 상당한 하중을 견뎌야 합니다. Dynacast는 두 가지를 모두 달성했습니다."라고 말합니다.

이러한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 Dynacast는 고강도 구현을 위한 아연 다이캐스팅과 경량화를 위한 알루미늄 다이캐스팅을 함께 적용하여, 그 과정에서 복잡한 공차 및 크기 관련 과제를 해결했습니다.

프로토타입에서 양산까지

Dynacast가 제작한 최종 프로토타입은 현재 실제 제조 환경에서 사용되고 있으며, 초기 도입 기업들은 혁신적인 성과를 보고하고 있습니다. 

Zawaideh는 "글로벌 기업들의 반응은 압도적으로 긍정적이며, 더 많은 제품을 요청하고 있습니다."라고 말합니다.

Dynacast의 정밀 엔지니어링 덕분에 Airframe™은 경쟁 외골격보다 세 배 더 가볍게 제조될 수 있어, 성장하는 웨어러블 기술 시장에서 Levitate에 강력한 경쟁 우위를 제공합니다.

더 가볍고 안전하며 스마트한 솔루션 엔지니어링

외골격 기술은 작업장 인체공학과 안전을 재정의하고 있습니다. Levitate의 특허 설계와 Dynacast의 첨단 다이캐스팅 및 초기 단계 엔지니어링 협업을 결합한 Airframe™은 편안함, 안전성 및 제조 가능성의 새로운 기준을 제시합니다.

Dynacast의 글로벌 영업 및 상업 전략 부사장인 Dan Taylor는 "당사는 솔루션을 설계합니다. 초기 단계부터 참여하면 모든 구성품을 최적화하고 파트너가 더 나은 제품을 시장에 출시하도록 지원할 수 있습니다."라고 말합니다.

핵심 요약

• 과제: 산업용으로 경량, 내구성 및 확장성을 갖춘 외골격 개발
• 솔루션: Dynacast의 DFM 전문성을 기반으로 한 정밀 아연 및 알루미늄 다이캐스팅 적용
• 결과: 경쟁 제품보다 세 배 더 가볍고 대량 생산이 가능한 Airframe™ 외골격