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Case Study

Microsoft Engineers and Model-Makers Utilize PolyJet™ Technology to Redesign Surface Pro 9's Kickstand Hinge

October 24, 2023

Profilo del cliente 

Situato a Redmond (Washington), il Centro di Prototipazione Avanzata (APC) di Microsoft è un impianto di oltre 2400 metri quadrati che si colloca a metà tra il gruppo di design industriale e quello di ingegneria. Animato da grande passione, il suo team funge da tradutore tra il concept e la realtà. L'APC si avvale di numerosi strumenti di produzione e prototipazione per creare in modo efficiente soluzioni e prototipi in grado di soddisfare le necessità delle aziende. Fedele al mantra "Fail Fast", l'APC ha il compito di generare rapidamente fiducia a progettisti, ingegneri e partner di Microsoft nelle decisioni di sviluppo. La stampa 3D è parte integrante del processo "Fail Fast" di Microsoft e i modelli PolyJet fanno parte della nostra routine quotidiana.

 

Microsoft office

La sfida  

Lo sviluppo dell'hardware richiede il contributo di diversi esperti per garantire le maggiori possibilità di successo nel lancio sul mercato di un prodotto che soddisfi gli intenti del progetto originario. L'ultimo Surface Pro 9 è un ottimo esempio di come i diversi team collaborino per creare nuove e migliori funzionalità per i dispositivi Microsoft, come la cover con tastiera magnetica facile da rimuovere e l'innovativo perfezionamento delle cerniere di sostegno del Surface Pro 9. 

Una delle caratteristiche più iconiche del Surface Pro 9 è proprio la sua base d'appoggio e la funzione delle cerniere che l'agganciano al dispositivo è fondamentale per creare un'esperienza d'uso eccellente. Devono essere compatte e leggere, ma abbastanza robuste da fornire supporto in modo affidabile in un ampio range di angolazioni regolabili e con un utilizzo ripetuto. L'ultima cerniera della base di appoggio del Surface Pro 9 è stata completamente ridisegnata utilizzando meno parti rispetto alle versioni precedenti, ma garantendo la stessa praticità e dando agli utenti la possibilità di orientare il dispositivo in base all'angolo di visione preferito. La fluidità e le opzioni di angolazione pressocché infinite assicurano grande flessibilità in diverse situazioni d'uso, come ad esempio durante un viaggio in aereo per guardare un film, a casa per scrivere un documento Word o dentro e fuori dallo studio per creare in libertà utilizzando la penna del Surface. 

Lo sviluppo di una cerniera di questo tipo è una sfida di prototipazione particolarmente complessa per via delle dimensioni ridotte delle singole parti, che richiedono grande accuratezza nel design e l'accesso ad attrezzaggi in grado di garantire un risultato di alta precisione. Sebbene i metodi tradizionali, come la lavorazione CNC o lo stampaggio a iniezione di metalli (MIM), siano in grado di produrre pezzi di grande precisione, non forniscono l'efficienza necessaria in termini di tempo e di risorse per prototipare e testare velocemente più versioni di design, aspetto fondamentale nell'attuale panorama di sviluppo del prodotto.

Microsoft 3D Printing Lab for Rapid Prototyping

La soluzione 

In passato, la prototipazione di parti meccaniche complesse richiedeva una notevole quantità di tempo e risorse. Con l'introduzione delle stampanti J850™ Prime di Stratasys, questo processo è diventato molto più efficiente. L'estrema precisione dimensionale della J850 consente di iterare velocemente anche parti meccaniche di piccole dimensioni, offrendo una soluzione più rapida ed efficiente per la prototipazione di design complessi. 

Gli ingegneri e i designer di Microsoft hanno collaborato per sviluppare un metodo di prototipazione unico, ingrandendo digitalmente i gruppi di cerniere per stamparli a dimensioni maggiori rispetto a quelle effettive. L'accuratezza della stampa con il sistema J850 ha ridotto al minimo o azzerato gli interventi di post-processing per l'assemblaggio del prototipo, consentendo una rapida convalida del progetto. La stampante J850 si è dimostrata uno strumento prezioso nel processo di sviluppo del prodotto, consentendo di verificare con precisione l'adattamento dei progetti di meccanismi complessi e le possibilità di movimento. Se a questo si aggiunge la velocità di stampa, la J850 ha aiutato progettisti, ingegneri e modellisti a eliminare un importante collo di bottiglia. 

Microsoft hinge exploded

Impatto commerciale 

I dispositivi Surface vengono concepiti a partire da un'idea, costruiti più volte e messi a punto prima di avviare la produzione. La J850 Prime ha aumentato la fiducia nell'intero processo di prototipazione, accelerando i tempi di realizzazione di parti accurate e consentendo agli ingegneri di concentrarsi maggiormente su forma e funzione, invece di doversi preoccupare dei dettagli costruttivi dei prototipi. 

Nel caso della cerniera del Surface Pro 9, la possibilità di ingrandire e stampare i componenti con la J850 ha permesso di individuare più rapidamente i potenziali punti di rottura e di esplorare percorsi di progettazione più innovativi, che in ultima analisi hanno portato a un'esperienza utente di qualità superiore.

"L'accuratezza pezzo dopo pezzo è fondamentale quando si mettono a punto le caratteristiche meccaniche durante lo sviluppo di un prodotto. In questo modo si garantisce che l'esperienza del prototipo corrisponda il più possibile all'intento del progetto. Considerato il netto miglioramento in termini di precisione rispetto alle stampanti PolyJet di vecchia generazione, i nostri ingegneri meccanici richiedono ormai che i loro componenti vengano stampati esclusivamente con la tecnologia J850". Mark Honschke, 3D Print Lead

"Nel regno della prototipazione, la ricerca di velocità e precisione è costante. L'obiettivo fondamentale è sempre stato quello di individuare il percorso più rapido ed efficiente per convalidare una soluzione progettuale. La J850 Prime si è affermata come leader nel settore, permettendo di concentrarsi maggiormente sull'aspetto progettuale piuttosto che sulle complessità costruttive". Mike Oldani, Model-Maker