فرمت های فایل مناسب برای چاپ با پرینتر سه بعدی کدام است؟

ماهیت و فرمت یک فایل به بیت های تشکیل دهنده آن وابسته است. این بدان معنی است که برای مثال: یک فایل CAD می تواند مواردی مانند هندسه، مواد، بافت یا حتی رنگ یک مدل را نمایش دهد.

اما پرینت سه بعدی چطور؟ مسئله این است که پرینتر سه بعدی برای تولید اشیاء چاپی با کیفیت بالا به فایل های تمیز فقط به اطلاعات هندسی نیاز دارند. با این حال، حداقل یک چیز دیگر وجود دارد که باید هنگام تهیه فایل‌ها برای چاپ در نظر گرفت.

هر چاپگری از شما می‌خواهد از فرمت‌های خاصی استفاده کنید یا داده‌های خود را به روشی خاص ایجاد کنید، حال می خواهیم به بررسی فرمت های فایل چاپ با چاپگر سه بعدی پرداخته و آنها را بررسی کنیم:

معرفی بهترین فرمت های فایل قابل چاپ با پرینتر سه بعدی

چاپگر سه بعدی دستگاهی است که مدل های سه بعدی را بر اساس G-Code که نوعی برنامه کامپیوتری است می سازد. برخی از چاپگرها نرم افزار برش خود را دارند، در حالی که برخی دیگر مدل ها را به نرم افزار جداگانه ارسال می کنند. مدل ایجاد شده در لایه هایی ساخته شده است که از خطوط افقی و خطوط عمودی تشکیل شده است که از محل برخورد آنها عبور می کنند. هرچه لایه های بیشتری وجود داشته باشد، جزئیات بیشتری در محصول نهایی خواهد بود.

به طور خلاصه، یک فایل CAD اطلاعات گرافیکی یک شی را به شکل دیجیتال می دهد. برای داشتن یک پرینت سه بعدی ایده آل، اطلاعات فایل CAD بسیار مهم است. همانطور که گفته شد، فرمت فایل اطلاعاتی را که فایل حمل می کند تعیین می کند. بر اساس این اطلاعات، دستگاه می تواند کد لازم را تولید کند. در نتیجه، فرمت فایل بسیار مهم است. ویژگی های خاصی مانند هندسه، بافت، رنگ و مواد برای شروع فرآیند مورد نیاز است.

در فرمت های معمولی فایل های سه بعدی CAD، این داده ها همیشه در پرینت سه بعدی دیده نمی شوند یا کدگذاری نمی شوند. بنابراین، فرمت های خاص را فقط می توان برای چاپ سه بعدی استفاده کرد.

نرم افزار اسلایسر (Slicer) با فرمت های استاندارد سه بعدی مانند STEP، IPT یا SLDPRT سازگار نیست. این فرمت ها ابتدا باید با فرمت فایل پرینت سه بعدی جایگزین شوند. و براساس کارایی مناسب و مرتبط با چاپ سه بعدی خود می توانید فرمت مناسب را انتخاب کنید.

از زمانی که چاپگر سه بعدی اختراع شد، تقاضا برای محصولات سه بعدی با سرعت زیادی در حال افزایش است. با این حال، انواع مختلفی از فایل های چاپگر سه بعدی وجود دارد که می توانید از بین آنها انتخاب کنید. اما در میان گزینه های موجود در صنعت چاپ سه بعدی، STL، OBJ، AMF و 3MF محبوبیت بیشتری دارند. در اینجا برخی از جزئیات در مورد هر نوع فایل آورده شده است تا بتوانید انتخاب کنید که کدام یک برای نیازهای شما مناسب تر است!

فرمت STL اولین فرمت مورد استفاده در پرینت سه بعدی

فرمت فایل STL در سال 1987 توسط چاک هال که مخترع ماشین چاپ سه بعدی نیز هست ابداع شد. فایل STL در طول 3 دهه گذشته به طور گسترده برای چاپ سه بعدی استفاده شده است و از آن زمان به عنوان یک فرمت استاندارد تهیه شده است. فرمت STL همچنین با اکثر سیستم های CAD و سخت افزاری سازگار است.

فایل های STL به طور گسترده در زمینه پرینت سه بعدی استفاده می شود. STL مخفف Standard Tessellation Language است. در پرینت سه بعدی، فایل های STL یکی از پرکاربردترین فرمت ها برای چاپگر سه بعدی است. یک فایل STL اطلاعات هندسی را به شکل مثلث (چند ضلعی) ذخیره می کند و تقریباً توسط هر نرم افزار طراحی سه بعدی قابل تولید است. تمام چاپگرهایی که از فناوری مدلسازی رسوب ذوب شده (FDM) استفاده می کنند، برای ایجاد اشیاء سه بعدی به یک فایل STL نیاز دارند.

این فرمت فایل برای عملیات پرینت سه بعدی توسعه داده شده است زیرا هدف چاپ شبکه ای از نقاط، خطوط و مثلث های ذخیره شده در یک فایل متنی است. STL مخفف “استاندارد” است، زیرا به طور گسترده استفاده می شود و فرمت فایل استاندارد شده است. داده های هندسی را می توان با هر ویرایشگر متن یا ابزار دیگری که رشته های متنی یونیکد را پشتیبانی می کند ویرایش کرد. امروزه چاپگرهای سه بعدی اشیاء رنگی تولید می کنند. اما این ویژگی باعث می شود که فایل های STL چندان موثر نباشد.

بررسی مزایا و معایب فرمت STL

مزایا

• از مزیت‌های این فرمت می‌توان سازگاری آن با تمامی نرم افزارها و سخت افزارها اشاره کرد.
• STL متداول‌ترین قالب فرمت بوده و بالاترین کاربرد را دارد. بنابراین میلیون‌ها مدل برای دانلود موجود است.

معایت

• ذخیره سازی داده‌های هندسی و حذف سایر ویژگی‌ها از جمله رنگ، بافت و مواد از معایب این فرمت است.
• دسترسی به جزئیات سطوح محدود بوده و سطوح منحنی تقریبی هستند.
• با بیشتر شدن دقت فایل، حجم آن افزایش خواهد یافت.
• احتمال دارد سوراخ‌ها و مثلث‌هایی روی یکدیگر قرار بگیرند و فرمت فایل دارای خطا باشد. با وجود این که امکان تشخیص و برطرف کردن مشکلات با ابزارهای مختلف وجود دارد، اما این پروسه بسیار وقت گیر است.
• از دیگر نواقص این فرمت، مشخص نبودن مقیاس‌ها و واحدها است.

فرمت OBJ دومین فرمت مورد استفاده فایل چاپ سه بعدی

فرمت OBJ (مخفف Obj به معنی Object) که از فرمت فایل چاپ سه بعدی محسوب می شود و توسط WaveFront Technologies توسعه یافته است، یک فرمت مبادله خنثی در طراحی گرافیک است. پرینت سه بعدی رایج شده است، همه می توانند توانایی ایجاد چیزهای شخصی و معنادار را داشته باشند. علاوه بر فرمت STL (مخفف فرمت فایل Stereolithography)، فرمت OBJ و فرمت PLY نیز وجود دارد. با توجه به متریال مدل سه بعدی، می توانید فرمت های مختلفی را انتخاب کنید.

محبوب ترین فرمت فایل برای پرینتر سه بعدی STL است. با این حال، فرمت OBJ، که توسط Wavefront Technologies توسعه یافته و به استانداردی برای چاپ سه بعدی تبدیل شده است، می تواند نه تنها هندسه، بلکه سایر “افزودنی ها” را نیز ذخیره کند، به عنوان مثال، اطلاعات رنگ به شکل MTL ذخیره می شود.

ساخت قطعات پلاستیکی نیاز به توصیف هندسی خاصی دارد. اما نه تنها باید مدل سه بعدی را با مرزهای آزاد نشان داد، بلکه باید مشخص کرد که محل برش کجا و چگونه از این مدل سه بعدی ایجاد می شود. انواع مختلفی از مناطق برش وجود دارد، بنابراین ما رویه های خاصی را برای توصیف و ایجاد آنها اجرا کرده ایم (به عنوان مثال، قیچی یا برش های یک طرفه)

بررسی مزایا و معایب فرمت OBJ

مزایا

• داده‌ها را به صورت دقیق ذخیره می‌کند.
• تمامی داده‌ها از جمله رنگ، هندسه و مواد ذخیره می‌شوند.

معایب

• مانند STL محبوبیت ندارد، بنابراین سازگاری کمتری با برنامه‌ها دارد.
• کار با آن کمی سخت است و بنابراین ویرایش آن وقت گیر خواهد بود.
• داده‌های رنگ و بافت در فرمتی جداگانه ذخیره می‌شوند.

فرمت AMF سومین فرمت فایل چاپ سه بعدی

انجمن تست مواد آمریکا (AMTA) یک طرح زبان نشانه گذاری توسعه پذیر (XML) را برای فرمت فایل چاپ سه بعدی مطابق با مشخصات ASTM International آماده کرده است. AMF یک فرمت خاص مبتنی بر XML است که شامل عنصر شفافیت است و استفاده از آن را در پلتفرم ها و برنامه های مختلف آسان می کند.

AMF یک فرمت فایل جدید برای ذخیره داده های هندسی با استفاده از مثلث ها است. این فرمت که از منحنی ها (و سطوح منحنی) به جای لبه های مستقیم پشتیبانی می کند، مزایای زیادی نسبت به STL دارد.

درصورتیکه به دنبال فرمت فایل مخصوص چاپ سه بعدی می باشید، نوع فایل می تواند تمام اطلاعات مورد نیاز برای چاپ سه بعدی، از داده های رنگی و بافت گرفته تا مواد، هندسه تکراری و حتی شناسه رنگ را در خود ذخیره کند. این فرمت توصیه فایل از جنبه های فنی پیشروتر از STL می باشد.

بررسی مزایا و معایب فرمت AMF

مزایا

• قادر است تمامی داده‌ها و فراداده‌ها را در یک مدل ذخیره کند.
• امکان تعیین مقیاس در واحدهای مختلف وجود دارد.
• خطای مدل بسیار کم خواهد بود.
• حجم فایل کاهش خواهد یافت.

معایب

• این فرمت پشتیبانی محدودی دارد.

فرمت MF3 چهارمین فرمت فایل چاپ سه بعدی

MF3 یکی از فرمت های چاپ سه بعدی است که با توجه به کاستی های فرمت های AMF طراحی شده است. گروهی از کارشناسان ماهر که پیشگامان بزرگ در زمینه پرینت سه بعدی هستند، فرمت MF3 را اختراع کرده اند. کنسرسیوم MF3 با نفوذ گسترده در صنعت و پایگاه مشتری عظیم، فرمت MF3 را به قالبی قابل قبول در صنعت تبدیل کرده است. عملکرد خوب این نوع فایل ها در پرینت سه بعدی نیز می تواند به این استقبال سطح بالا کمک کند.

این فرمت فایل چاپ سه بعدی جالب است زیرا هر یک از ویژگی های AMF را در خود دارد. یعنی از رمزگذاری های مثلثی منحنی استفاده می کند و داده هایی مانند رنگ، بافت، متریال و جهت را ذخیره می کند. همچنین بسیار دقیق است.

فایل‌های ذخیره شده با فرمت MF3 ، بطور معمول بدون خطا هستند و برای چاپ سه بعدی آماده و قابل استفاده هستند. در واقع MF3 در بین چاپ های سه بعدی محبوب است.

مزایا و معایب فرمت MF3

مزایا

• محبوبیت خوبی دارد و با شرکت‌های زیادی سازگاری دارد.
• قدرت ذخیره سازی با دقت بالا را دارد.
• تمام داده‌های مدل را ذخیره می‌کند.
• همه داده‌ها و فراداده‌ها را در یک آرشیو نگهداری می‌کند.

معایب

• امکان دارد اختصاصی شود.

جمع بندی و نتیجه گیری

اگر فقط می خواهید یک پرینت سه بعدی ساده بسازید یا یک مدل تنها با یک رنگ ایجاد کنید، قالب های STL بهترین انتخاب خواهند بود. اما اگر می خواهید قطعات ساده را به صورت رنگی و سه بعدی چاپ کنید، OBJ انتخاب بهتری است. فایل های OBJ از فضای دیسک کمتری استفاده می کنند و در اکثر برنامه های مدل سازی قابل استفاده هستند. همچنین امکان کنترل روی اندازه و موقعیت بافت را فراهم می کند.

OBJ مدت زمان زیادی است که وجود دارد و ارزش زیادی ارائه می دهد، اما قالبی است که می تواند برای برخی افراد استرس زا باشد. ما این ایده را دوست داریم که به شما اجازه دهیم قالب ها و بافت ها را انتخاب کنید. بنابراین، ما MF3 و AMF را نیز به عنوان گزینه در نظر گرفته ایم.

کار با این فرمت‌ها آسان است و تمامی داده‌ها و فراداده‌ها به راحتی قابل اشتراک گذاری هستند. چنانچه از نرم افزارهای سازگار با AMFرا دارید، می‌توانید به این قالب اطمینان کنید، اما در غیر این صورت بهتر است از MF3 استفاده کنید، چرا که با نرم افزارهای زیادی سازگار می‌باشد.