Wie lassen sich neue Hardwareprodukte schneller entwickeln, wenn Designs laufend angepasst, Funktionen geprüft und Baugruppen getestet werden müssen?
Im Advanced Prototyping Center (APC) von Microsoft müssen Prototypen häufig innerhalb von 24 Stunden verfügbar sein. Dafür kombiniert das Team unterschiedliche additive Fertigungsverfahren: SLA für präzise Design- und Konzeptmodelle sowie SLS für robuste Funktionsteile.
Erfahre hier, wie Rapid Prototyping mit 3D-Druck Entwicklungszyklen in der Konsumgüter-, Unterhaltungs- und Elektronikindustrie verkürzen kann und warum nicht ein einzelner 3D-Drucker, sondern die passende Kombination aus Verfahren, Material und Bauteilanforderung entscheidend ist.
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Das Microsoft APC unterstützt zahlreiche parallele Hardwareprojekte und mehr als 80 Produktkategorien. Neue Bauteile müssen deshalb schnell verfügbar sein, damit Konstruktionen geprüft, Designs angepasst und weitere Iterationen unmittelbar gestartet werden können.
Die Anforderungen an die Prototypenfertigung sind vielfältig:
Damit steht Microsoft vor einer Herausforderung, die viele Hersteller von Elektronik und Konsumgütern kennen: Ein Prototyp muss nicht nur schnell verfügbar sein, sondern genau die Eigenschaften besitzen, die für den jeweiligen Entwicklungsschritt benötigt werden.
Microsoft setzt deshalb nicht für jeden Prototyp dasselbe Verfahren ein.
Für detaillierte Designmodelle, Gehäuse und Konzeptprototypen nutzt das APC SLA-Systeme von Formlabs wie Form 4 und Form 4L. Sie ermöglichen präzise Bauteile mit hoher Oberflächenqualität und schnelle Designiterationen.
Mit dem Form 4 lassen sich viele Druckaufträge bereits während eines Arbeitstages abschließen. Der größere Form 4L ermöglicht zudem die Fertigung großformatiger Bauteile in einem Stück. Aufwendiges Zerteilen und anschließendes Zusammenfügen kann dadurch entfallen.
Bei einem Projekt konnte das Microsoft-Team drei komplette Druckaufträge innerhalb von drei Tagen statt innerhalb von anderthalb Wochen durchführen.
Wenn mechanische Eigenschaften im Vordergrund stehen, setzt Microsoft auf die Fuse-Serie und SLS-3D-Druck.
Das Verfahren eignet sich für komplexe Geometrien und robuste Kunststoffteile, die beispielsweise für Passform-, Montage- oder Belastungstests eingesetzt werden. Im APC entstehen damit unter anderem Komponenten für Surface-Produkte, Xbox-Anwendungen und Headsets.
Ein weiterer Vorteil zeigt sich in späten Entwicklungsphasen: Sind konventionell gefertigte Komponenten noch nicht verfügbar, können benötigte Teile intern additiv hergestellt werden. Baugruppen lassen sich dadurch früher zusammensetzen und mögliche Passform- oder Montageprobleme bereits vor der Serienfertigung erkennen.
Unterschiedliche Entwicklungsaufgaben erfordern unterschiedliche 3D-Druckverfahren. Entscheidend ist damit nicht, welches Verfahren grundsätzlich besser ist, sondern welche Anforderungen das jeweilige Bauteil erfüllen muss.
Durch die Kombination unterschiedlicher additiver Fertigungsverfahren kann Microsoft Entwicklungsprozesse gezielt beschleunigen:
Der größte Nutzen entsteht dabei durch das Zusammenspiel aus Bauteilanforderung, Fertigungsverfahren, Material und Nachbearbeitung.
Rapid Prototyping kann unterschiedliche Phasen der Hardwareentwicklung unterstützen.
Präzise SLA-Bauteile ermöglichen schnelle Designentscheidungen, während robuste SLS-Teile für Funktions-, Passform- und Belastungstests eingesetzt werden. Dadurch können Entwicklungsiterationen schneller durchgeführt und mögliche Probleme früher erkannt werden.
Für Unternehmen stellt sich deshalb nicht nur die Frage, welcher 3D-Drucker der richtige ist. Entscheidend ist, welche Kombination aus Technologie, Material und Prozess zur eigenen Anwendung passt.
Du möchtest Prototypen schneller fertigen, Entwicklungszyklen verkürzen oder industriellen 3D-Druck gezielt in deine Produktentwicklung integrieren?
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3D-Druck wird in der Produktentwicklung genutzt, um Prototypen, Gehäuse, Funktionsteile und Baugruppen schnell herzustellen. Dadurch können neue Designs früher getestet und Änderungen direkt umgesetzt werden.
In der Elektronikindustrie verkürzt 3D-Druck die Entwicklungszeit. Unternehmen können Gehäuse, Bauteile und Funktionsprototypen kurzfristig fertigen, testen und anschließend weiter optimieren.
Rapid Prototyping bezeichnet die schnelle Herstellung von Prototypen direkt aus digitalen 3D-Daten. Dadurch lassen sich mehrere Entwicklungsvarianten in kurzer Zeit produzieren und vergleichen.
Das hängt von der Anwendung ab. SLA-3D-Druck eignet sich besonders für detailreiche Modelle und hochwertige Oberflächen. SLS-3D-Druck wird häufig für robuste Funktionsprototypen, Baugruppen sowie Passform- und Belastungstests eingesetzt.
Ja. Mit großformatigen 3D-Druckern lassen sich auch größere Gehäuse, Abdeckungen und Bauteile in einem Stück fertigen. Das reduziert den Aufwand für das Zusammenfügen mehrerer Einzelteile.
Rapid Prototyping eignet sich besonders für die Elektronikindustrie, Konsumgüterentwicklung und Unterhaltungsindustrie, aber auch für viele andere Bereiche der industriellen Produktentwicklung. Entscheidend sind Bauteilanforderung, Material, Stückzahl und das passende 3D-Druckverfahren.