Đúc áp lực thúc đẩy đổi mới bộ xương ngoài thế hệ mới

Chấn thương cơ xương khiến người sử dụng lao động tốn hơn $50 billion mỗi năm, đặc biệt trong các công việc đòi hỏi phải liên tục nâng tay và thực hiện các chuyển động lặp lại. Để giải quyết vấn đề này, Levitate Technologies đã phát triển bộ xương ngoài Airframe™ — một thiết bị đeo giúp giảm mệt mỏi và chấn thương cho công nhân công nghiệp và sản xuất.

Để sản phẩm nhẹ, bền và có thể sản xuất ở quy mô lớn, Levitate đã tìm đến Dynacast. Thông qua thiết kế phù hợp với sản xuất (DFM) chuyên sâu và đúc áp lực chính xác, Dynacast đã giúp hiện thực hóa bước đột phá này trong công nghệ công thái học.

Giảm mệt mỏi nhờ kỹ thuật thông minh

Từ các nhà máy ô tô đến dây chuyền lắp ráp, hàng triệu người làm việc trong tư thế giơ tay hoặc giữ nguyên tư thế trong thời gian dài. Các loại nẹp hoặc giá đỡ truyền thống chỉ hỗ trợ hạn chế và không thể nâng đỡ đầy đủ khớp vai, nơi xảy ra phần lớn tình trạng quá tải trong công việc.

Nhà sáng lập Levitate, Mark Doyle, hình dung về một bộ xương ngoài phần thân trên gọn nhẹ, có thể chuyển tải trọng của cánh tay khỏi vai, cổ và lưng trên của người đeo, đồng thời phân bổ an toàn đến phần lõi cơ thể. Kết quả là một giải pháp giảm thiểu mệt mỏi cơ bắp và chấn thương do căng thẳng lặp lại mà không hạn chế sự tự do vận động.

"Bất kỳ giải pháp nào giúp giảm mệt mỏi, giảm chấn thương và khiến người lao động hài lòng hơn đều là một cải tiến đáng hoan nghênh — và đó chính xác là điều Airframe™ mang lại," Joseph Zawaideh, Phó Chủ tịch Tiếp thị & Phát triển Kinh doanh tại Levitate Technologies, cho biết.

Thiết kế hướng đến sự thoải mái, độ bền và khả năng mở rộng

Để Airframe™ thành công trên toàn cầu trong lĩnh vực công nghiệp và y tế, sản phẩm cần:

• Cực kỳ nhẹ để đảm bảo có thể đeo trong thời gian dài
• Bền bỉ để chịu được chuyển động liên tục
• Có khả năng mở rộng cho sản xuất số lượng lớn trong nhiều ngành

Việc tìm được một nhà sản xuất có khả năng đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe đó là yếu tố then chốt.

"Họ phải là những người giỏi nhất," Doyle nói. "Chỉ một công ty như Dynacast mới có thể cung cấp độ chính xác và khả năng quản lý tải trọng mà chúng tôi cần."

Hợp tác với Dynacast: Từ thiết kế đến sản xuất

Các kỹ sư của Dynacast đã hợp tác với Levitate trong nhiều tháng thực hiện các phiên thiết kế phù hợp với sản xuất (DFM), tinh chỉnh từng bộ phận của Airframe™. Trước khi Dynacast tham gia, chưa có công việc DFM nào được thực hiện, nhưng chuyên môn của Dynacast đã đảm bảo độ cứng vững, độ chính xác và hiệu suất mà bộ xương ngoài yêu cầu.

Phần vai của Airframe™ chứa các cassette phức tạp với những vi chi tiết quản lý việc truyền tải trọng. Các chi tiết này phải vừa cực kỳ bền chắc vừa siêu nhẹ, có độ chính xác tương tự dụng cụ phẫu thuật nhưng được thiết kế để sử dụng hằng ngày trong môi trường công nghiệp.

"Các bộ phận phải chịu được tải trọng đáng kể trong khi vẫn siêu nhẹ. Dynacast đã đạt được cả hai yêu cầu," Zawaideh cho biết.

Để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất này, Dynacast đã kết hợp đúc áp lực kẽm nhằm đạt độ bền cao và đúc áp lực nhôm nhằm giảm trọng lượng, đồng thời giải quyết các thách thức phức tạp về dung sai và kích thước.

Từ nguyên mẫu đến sản xuất

Nguyên mẫu hoàn thiện do Dynacast chế tạo hiện đang được sử dụng trong các môi trường sản xuất thực tế, nơi những người dùng đầu tiên đã báo cáo các kết quả mang tính đột phá. 

"Phản hồi từ các công ty toàn cầu vô cùng tích cực — họ đang yêu cầu nhiều hơn," Zawaideh cho biết.

Nhờ kỹ thuật chính xác của Dynacast, Airframe™ có thể được sản xuất nhẹ hơn gấp ba lần so với các bộ xương ngoài cạnh tranh, mang lại cho Levitate lợi thế mạnh mẽ trong thị trường công nghệ thiết bị đeo đang phát triển.

Kiến tạo các giải pháp nhẹ hơn, an toàn hơn và thông minh hơn

Công nghệ bộ xương ngoài đang định nghĩa lại công thái học và an toàn tại nơi làm việc. Bằng cách kết hợp thiết kế được cấp bằng sáng chế của Levitate với công nghệ đúc áp lực tiên tiến và hợp tác kỹ thuật từ giai đoạn đầu của Dynacast, Airframe™ thiết lập một chuẩn mực mới về sự thoải mái, an toàn và khả năng sản xuất.

"Chúng tôi thiết kế các giải pháp," Dan Taylor, Phó Chủ tịch Kinh doanh Toàn cầu và Chiến lược Thương mại tại Dynacast, cho biết. "Tham gia từ sớm cho phép chúng tôi tối ưu hóa từng bộ phận và hỗ trợ các đối tác đưa sản phẩm tốt hơn ra thị trường."

Điểm chính

• Thách thức: Phát triển bộ xương ngoài nhẹ, bền và có khả năng mở rộng cho ứng dụng công nghiệp
• Giải pháp: Sử dụng đúc áp lực chính xác kẽm và nhôm theo định hướng chuyên môn DFM của Dynacast
• Kết quả: Bộ xương ngoài Airframe™—nhẹ hơn gấp ba lần so với đối thủ cạnh tranh và có thể sản xuất ở quy mô lớn