Rapid Prototyping bei Microsoft: Mit Form 4L und Fuse-Serie in 24 Stunden zum Bauteil
Microsoft zählt seit Jahrzehnten zu den führenden Unternehmen der Technologiebranche. Um in einem hochdynamischen Markt immer am Puls der Zeit zu bleiben, setzt das Unternehmen konsequent auf Geschwindigkeit, Innovation und höchste Qualität, auch in der Produktentwicklung. Eine zentrale Rolle spielt dabei das Advanced Prototyping Center (APC), in dem 95 % aller Microsoft, Hardwareprodukte entworfen, getestet und weiterentwickelt werden.
Unter der Leitung von Mark Honschke liefert das Team in Neuentwicklungen ein echtes „Marathonlauf-im-Sprinttempo“: Prototypen müssen oft innerhalb von 24 Stunden vorliegen, damit Designentscheidungen und Optimierungen sofort umgesetzt werden können. Um diese Geschwindigkeit zu erreichen, kombiniert das APC unterschiedliche Fertigungstechnologien – darunter den neuen Formlabs Form 4L für hochpräzise SLA-Drucke und die Fuse-Serie für funktionale SLS-Bauteile. So lassen sich Ideen noch am selben Tag in greifbare, belastbare Prototypen verwandeln.
So integriert Microsoft die Formlabs 3D-Drucker in den Prototyping-Workflow
Im Advanced Prototyping Center (APC) setzt Microsoft eine breite Palette an additiven Fertigungstechnologien ein, um den täglichen Anforderungen gerecht zu werden. Bei über 80 Produktkategorien und einer Vielzahl paralleler Projekte laufen die Drucker nahezu rund um die Uhr. Neben FDM-Systemen und PolyJet-Druckern bilden die Formlabs SLA-Drucker – darunter der Form 4 und Form 4L – sowie zwei Fuse 1+ 30W für das selektive Lasersintern (SLS) das Rückgrat der Prototypenproduktion.
Das APC arbeitet dabei wie ein interner Fertigungsdienstleister: Für jede Anfrage wird individuell entschieden, welches Verfahren und welches Material optimal geeignet ist. Die Prozesse reichen von der Auftragsklärung über den Druck und die Nachbearbeitung bis hin zur Auslieferung – alles innerhalb von nur 24 Stunden. Diese Geschwindigkeit ermöglicht es, dass selbst hochkomplexe Baugruppen für Konzeptnachweise oder funktionsfähige Prototypen unmittelbar bereitstehen.
Besonders die Architektenteams profitieren von dieser Flexibilität. Sie agieren an der Schnittstelle zwischen Design und Engineering und benötigen Modelle, die in kürzester Zeit die gewünschte Form, Passgenauigkeit und Haptik abbilden. Mit den Formlabs-Systemen kann das APC diesen Bedarf zuverlässig abdecken, von detailgetreuen SLA-Bauteilen bis hin zu robusten SLS-Teilen in Endproduktqualität.
Die Einführung des Form 3 markierte dabei den Startpunkt der engen Zusammenarbeit mit Formlabs. Schrittweise wurde die Druckerflotte um größere und leistungsfähigere Systeme wie den Form 3L, den Fuse 1+ 30W, den Form 4 und zuletzt den Form 4L erweitert. So konnte das APC die Kapazitäten erhöhen und die Durchlaufzeiten weiter reduzieren.
Mehr Produktivität durch den Einsatz des Form 4 im Microsoft APC
Im Advanced Prototyping Center von Microsoft laufen täglich Hunderte von Druckaufträgen ein. Um die enorme Menge effizient abarbeiten zu können, werden die meisten Druckjobs traditionell über Nacht ausgeführt. Mit dem Form 4 hat das Team nun jedoch die Möglichkeit, viele Bauteile bereits tagsüber fertigzustellen – ein entscheidender Vorteil für Schnelligkeit und Flexibilität.
Wo frühere Generationen von SLA-Druckern noch viele Stunden benötigten, kann der Form 4 vergleichbare Teile in weniger als einem Drittel der Zeit fertigen. Das macht ihn zu einer echten Produktivitätsmaschine für die Tagesproduktion, mit der Designideen, Reparaturen oder Anpassungen deutlich schneller realisiert werden. Für Microsoft bedeutet das: weniger Wartezeit, kürzere Iterationszyklen und die Möglichkeit, zeitkritische Projekte sofort umzusetzen.
Die Benutzerfreundlichkeit des Form 4 trägt zusätzlich dazu bei, den Workflow zu beschleunigen. Dank optimierter Mechanismen für Harztanks und Wischer lässt sich das Gerät in kürzester Zeit einrichten und direkt in Betrieb nehmen. Dadurch konnte das APC bereits nach kurzer Einarbeitung mehrere Druckaufträge pro Tag auf die neuen Systeme verlagern und wertvolle Kapazitäten freisetzen.
Neben Geschwindigkeit und Handling überzeugt der Form 4 auch bei der Druckqualität. Viele der Bauteile, die im APC entstehen, dienen als Designfreigaben oder Referenzmuster und müssen daher eine makellose Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. Besonders bei transparenten Materialien erreicht der Form 4 eine Klarheit, die nah an vollständig transparente Teile heranreicht – ein wichtiger Faktor für realitätsnahe Prototypen.
Form 4L im Einsatz: Mehr Bauvolumen und höhere Effizienz im Microsoft APC
Mit der Erweiterung um den Form 4L hat das Advanced Prototyping Center (APC) von Microsoft seine Fertigungskapazitäten spürbar ausgebaut. Der großformatige SLA-Drucker ermöglicht es, auch größere Bauteile oder komplexe Baugruppen in einem Stück zu fertigen, die zuvor nicht in das Bauvolumen kleinerer Systeme passten. Dadurch konnte das Team den Durchsatz deutlich erhöhen und gleichzeitig die Zahl an Projekten steigern, die intern umgesetzt werden.
Ein Beispiel dafür ist die Fertigung von Tablet-Gehäusen oder größeren Prototypen, die früher in aufwändigen Iterationsprozessen oder mit langen Wartezeiten verbunden gewesen wären. Heute können solche Bauteile im Form 4L innerhalb weniger Stunden realisiert und noch am selben Tag ausgeliefert werden, ein entscheidender Vorteil für schnelle Entwicklungszyklen. Neben der reinen Druckgeschwindigkeit trägt auch die optimierte Vor- und Nachbearbeitung des Form 4L zur Effizienzsteigerung bei. Kleinere Kontaktpunkte der Stützstrukturen erleichtern die Reinigung, während der Aufbauprozess vereinfacht wurde. Das bedeutet für das APC: weniger manuelle Arbeitsschritte und eine schnellere Übergabe der Bauteile an die Entwicklerteams.
Dank des großzügigen Bauvolumens des Form 4L entfällt zudem das zeitintensive Zerteilen von Modellen. So lassen sich tagsüber schnell benötigte Einzelteile ebenso wie größere Stückzahlen über Nacht produzieren. Damit deckt der Form 4L das gesamte Spektrum von Proof-of-Concept-Baugruppen bis hin zu Kleinserien ab.
Die Einsatzbereiche im APC sind vielfältig und reichen von Xbox-Bauteilen über Surface-Tablets bis hin zu Headset-Komponenten. Auch Serien von 50 bis 100 Prototypen lassen sich ohne Probleme intern abwickeln. Durch die Kombination aus großem Bauvolumen, reduzierter Nachbearbeitung und hoher Geschwindigkeit hat sich der Form 4L zu einem zentralen Baustein im Microsoft-Prototyping entwickelt.
Der Einsatz von Formlabs Form 4 und Form 4L hat im Microsoft APC neue Möglichkeiten eröffnet. Durch die Fähigkeit, in kürzester Zeit hochwertige Prototypenteile bereitzustellen, kann das Team nun mehr großformatige Konzeptnachweise direkt im eigenen Haus realisieren. Beispielsweise entstehen bei Xbox jährlich ein bis zwei solcher Konzepte, bei Surface zwei bis drei. Die interne Umsetzung bringt gleich zwei Vorteile: höhere Datensicherheit und die Chance, potenzielle Probleme deutlich schneller zu erkennen und zu beheben.
Für Honschke eröffnet diese Entwicklung sogar neue Geschäftsperspektiven: Der gesteigerte Durchsatz durch die Form 4 und Form 4L macht es aus seiner Sicht wirtschaftlich sinnvoll, zusätzliches Personal für den Betrieb der Systeme einzuplanen.
Robuste Funktionsteile mit der Fuse-Serie für das Prototyping
Während die Form 4- und Form 4L-Drucker im Microsoft APC vor allem für schnelle Designiterationen und großformatige Prototypen eingesetzt werden, kommt bei funktionalen Bauteilen eine andere Technologie ins Spiel: Selektives Lasersintern (SLS).
Mit der wachsenden Vielfalt an Microsoft-Produkten – von Headsets über Surface-Geräte bis hin zu Controllern – stieg auch der Bedarf an belastbaren Prototypen, die nicht nur optisch überzeugen, sondern auch realen Belastungstests standhalten. Hier spielt die Fuse-Serie ihre Stärken aus:
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Hohe Maßgenauigkeit bei komplexen Geometrien
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Robustheit für Beanspruchungen wie Biegen, Dehnen oder mechanische Belastung im Alltag
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Funktionale Prototypen, die bereits nah an den Eigenschaften von Serienteilen liegen
Für Anwendungen wie Controller-Gehäuse, Kopfhörerbügel oder Bauteile, die regelmäßig in Taschen transportiert werden, erweist sich SLS als ideale Technologie. Im Vergleich zu FDM oder SLA bietet sie nicht nur Stabilität, sondern auch eine materialgerechte Oberflächenqualität, die den Praxisanforderungen gerecht wird.
Bei der Auswahl eines geeigneten Pulverdruckers entschied sich das APC bewusst für die Fuse-Serie von Formlabs. Ausschlaggebend waren die Kompaktheit der Systeme, der geringe Platzbedarf und die benutzerfreundliche Handhabung, die es dem Team ermöglichen, ohne lange Einarbeitung sofort produktiv zu arbeiten. So ergänzt die Fuse-Serie die bestehende Druckerflotte perfekt und stellt sicher, dass das APC neben schnellen Iterationen auch funktionsfähige, alltagstaugliche Prototypen in kürzester Zeit liefern kann.
Ein entscheidender Vorteil der Fuse-Serie liegt im Beitrag zu den finalen Genehmigungsphasen vor der Serienfertigung. Gerade bei Microsoft, wo Produkte aus vielteiligen Baugruppen bestehen und Komponenten an verschiedenen Standorten weltweit gefertigt werden, entstehen häufig Engpässe: Lieferungen treffen zeitversetzt ein, und die Zeit bis zur Freigabe ist knapp.
Mit den SLS-Druckern der Fuse-Serie kann das APC diese Lücken schließen. Statt auf verspätete Lieferungen zu warten, erstellt das Team vollständige Konzeptnachweise direkt im eigenen Haus – und simuliert das Endprodukt so realitätsnah, dass mögliche Passform oder Montageprobleme frühzeitig erkannt und behoben werden können.
Die Möglichkeit, komplette Teilesätze additiv zu fertigen, verschafft den Ingenieuren den nötigen Überblick über potenzielle Schwachstellen. Verzögerungen durch externe Fertigung oder Lieferprobleme lassen sich so umgehen, da das APC mithilfe der Fuse-Serie Bauteile herstellen kann, die in Qualität und Funktionalität konventionell produzierten Komponenten sehr nahekommen. Dadurch werden zeitkritische Freigabeprozesse beschleunigt und das Risiko kostspieliger Anpassungen am Produktionswerkzeug deutlich reduzier
Der Fuse und Form 4L im direkten Vergleich - SLS vs. MSLA
Fuse-Serie – Funktionalität und Belastbarkeit
- Fokus auf mechanisch robuste Teile, die realen Belastungen standhalten müssen.
- Ermöglicht komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen und eignet sich für Funktionsprototypen und Kleinserien.
- Perfekt für die späten Phasen der Entwicklung, wenn Passform- und Praxistests entscheidend sind.
Form 4L – Geschwindigkeit und Präzision
- Geeignet für Design- und Konzeptprototypen, bei denen Detailtreue und Oberflächenqualität entscheidend sind.
- Ideal für schnelle Iterationen innerhalb weniger Stunden – auch mehrmals am Tag.
- Liefert Bauteile, die sich für Präsentationen, Designfreigaben und die frühe Entwicklungsphase eignen.
Fortlaufende Entwicklung bei Formlabs kommt Microsoft zu gute
Ein wesentlicher Teil von Honschkes Arbeit im APC besteht darin, stets die passenden Werkzeuge bereitzuhalten, um auf die Vielzahl wechselnder Anfragen reagieren zu können. Die Erweiterung mit SLA- und SLS-Systemen von Formlabs hat es dem Team ermöglicht, flexibler und schneller zu arbeiten – unabhängig davon, ob es um hochpräzise Designprototypen oder robuste Funktionsteile geht.
Die technologische Weiterentwicklung mit dem Form 4 und Form 4L hat den Durchsatz spürbar erhöht und erlaubt es, innerhalb eines Tages mehrere Iterationen umzusetzen. Gleichzeitig trägt die Fuse-Serie dazu bei, Lieferengpässe abzufedern, indem funktionale Bauteile im eigenen Haus entstehen können, bevor die Serienproduktion startet. Für Microsoft, das seit Jahrzehnten Innovationen im Hochgeschwindigkeitstakt hervorbringt, bedeutet diese Kombination aus Geschwindigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit einen entscheidenden Vorteil.
Heute setzt das APC bereits den Großteil seiner Kunstharzaufträge mit dem Form 4L um, ein klares Zeichen, dass die neue Generation von 3D-Druckern die Erwartungen in puncto Produktivität und Qualität erfüllt. Auch für die Zukunft ist geplant, die Flotte weiter auszubauen und stärker auf die aktuellen Systeme zu setzen.
Häufige Fragen zum 3D-Druck im Prototyping
SLA (Stereolithografie, z. B. Form 4/4L) arbeitet mit flüssigem Kunstharz, das durch einen Laser präzise ausgehärtet wird. Diese Technologie eignet sich besonders für detailreiche Prototypen mit glatter Oberfläche. SLS (Selektives Lasersintern, z. B. Fuse-Serie) nutzt Pulvermaterialien und erzeugt robuste, funktionale Bauteile, die mechanisch belastbar sind.
Geschwindigkeit ist entscheidend: Iterationen müssen oft noch am selben Tag fertiggestellt werden, um Produktentwicklungen voranzubringen. Mit dem Form 4 und Form 4L sind mehrere Iterationen innerhalb von 24 Stunden möglich – ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren.
Der Form 4L ermöglicht großformatige Drucke ohne Modellzerteilung. Das Team konnte dadurch Prototypen wie Tablet-Gehäuse oder Xbox-Midframes in nur wenigen Stunden statt in Tagen bereitstellen. Die schnelleren Iterationen beschleunigen die Produktentwicklung erheblich
SLS-Bauteile aus der Fuse-Serie sind stabil, belastbar und eignen sich für Praxis-Tests. So kann Microsoft z. B. Headset-Bügel oder Controller-Gehäuse fertigen, die realen Belastungen wie Biegen, Dehnen oder Transport standhalten.
SLA liefert glatte, hochauflösende Prototypen für Design und Präsentation, während SLS funktionale, belastbare Teile für Tests bereitstellt. Microsoft kann damit je nach Projektanforderung immer die passende Technologie einsetzen – und spart Zeit wie Kosten.
Weil sich Bauteile in wenigen Stunden statt Tagen herstellen lassen. Iterationen werden beschleunigt, Änderungen können sofort getestet werden und Teams erhalten schneller Feedback aus der Praxis.
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