Microsoft利用前沿3D打印技术制作Xbox控制器原型

【概要描述】

分类：产业应用
发布时间：2024-02-22 10:25
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位于华盛顿州雷德蒙德的87号楼（Building 87）是微软先进原型设计中心（APC），这片占地约2415.48m²的场地隐藏在一扇标有碳元素周期表（基本组成元素之一）的大门之后，这里有一支充满激情的创客团队，他们在概念与现实之间为工程设计师和工程师扮演着翻译者的角色。

依托多种制造和原型工具，APC专注于高效创建解决方案和原型，以解答业务问题。秉承"快速失败"的原则，APC负责为微软的设计师、工程师和合作伙伴快速建立开发决策的信心。3D打印在微软的"快速失败"开发流程中扮演着不可或缺的角色，使用Stratasys PolyJet™制作模型是其日常工作的一部分。

挑战

从第一代Xbox开始，手柄上的ABXY按钮就不仅作为游戏功能键，其宝石般的外观给玩家带来视觉上的享受，不仅增加了手柄的美观度，也让用户更易识别和按压。前两代的Xbox ABXY按钮由两部分组成，带有字母的底色部分和透明的盖子使用二次注塑工艺无缝组合。之后的几代产品将部件数量增加至三个，包括黑色底座、彩色字母和透明盖子，未来产品还将继续增加部件数量及表面处理。

这种多材料注塑建模工艺从开始就是一项挑战，尽管所有按钮乍看之下都很相似，但每个按钮在外表之下都有独特的形状，这使得原型制作变得更加复杂。使用传统方法制作ABXY按钮原型速度很慢。首先，要单独制作按钮组件的每一层，再制作单个部件的模具和组装完成的按钮模具。该工艺的初始阶段可能花费数天时间，而这还仅是制作成品按钮的第一步。

其次，在二次注塑工艺的环节，按钮底部的复制件被插入装配模具中，然后在底座浇注透明树脂，以此形成字母衬在“玻璃之下”的设计效果。四个按钮的制作都需要重复该过程。早期的3D打印技术有助于加快主体部件的制造速度，但却无法避免整个模具制造的冗长过程。

GrabCAD软件所带来的改进，譬如直接在软件中应用高级色彩/不透明技术的能力，使得Stratasys J850成为微软硬件开发中更为强大的工具。

——Mark Honschke

微软增材制造原型负责人

解决方案

多材料3D打印技术的引入很大程度上改变了ABXY按钮的原型制作过程。在初代双材料3D打印工艺中，通常使用的是透明和白/黑色树脂，这意味着与传统方法相比，用户可以在更短的时间内打印出更加接近最终产品的按钮原型。第一代3D打印机让设计师能够快速迭代按钮形状，但受限于双材料，形状是原型制作中唯一可变化的元素。

而Stratasys J850™ Prime所基于的PolyJet™全彩多材料打印技术的发展为制造复杂ABXY按钮原型提供了真正的可能性。

Stratasys J850 Prime 3D打印机允许用户在单次打印中改变原型实体中物体的形状和颜色。此外，还可以添加颜色变化，并在不同表面应用图形纹理，甚至是微小的细节。要知道在游戏世界中，每一个细节都至关重要。

Stratasy PolyJet技术的色彩匹配精度缩短了制作Xbox控制器按钮原型所需的时间，这使得我们有能力探索更多其他选择，也确保我们能够为Xbox玩家社群生产更多令人兴奋的产品。

——Erik Sijgers

建模师

影响

在操控游戏世界中，控制器是玩家最重要的配件。它们是玩家的延伸，这不仅体现在数字世界中，现实世界中也是如此。因此，游戏玩家需要能与硬件高度匹配的控制器，同时还要能够反映他们的个性、风格和喜好。在竞争激烈的市场中，能够提供全新色彩、外观和按键手感等惊艳亮点的控制器将成为炙手可热的商品。