3MF: فرمت فایل برای آینده چاپ سه‌بعدی

در دنیای چاپ سه‌بعدی، یک فرمت فایل برای دهه‌ها بر این صنعت تسلط داشته است، فرمت STL. این فرمت سال‌ها حاکم بی‌رقیب بوده و از زمان پیدایش چاپ سه‌بعدی وجود داشته است. فرمت فایل STL (Stereo-Lithography) که در سال 1987 توسط شرکت 3D Systems برای استفاده در اولین چاپگرهای SLA سه‌بعدی آن‌ها توسعه داده شد، بیش از 30 سال است که تقریباً بدون تغییر باقی مانده است. با اینکه فرمت STL یادگاری از روزهای اولیه نمونه‌سازی سریع است، همچنان یکی از رایج‌ترین فرمت‌ها برای ذخیره داده‌های مش سه‌بعدی به منظور استفاده در چاپ سه‌بعدی به شمار می‌آید.

فایل‌های STL مزایای خود را دارند. آن‌ها ساده، قابل اعتماد و توسط تقریباً تمامی نرم‌افزارهای سه‌بعدی در صنایع مهندسی، طراحی و تولید افزایشی پشتیبانی می‌شوند. با این حال، فایل‌های STL بسیار محدود هستند. این فایل‌ها تنها شامل داده‌های شکل ساده‌ای هستند که توسط فهرستی از نقاط مختصات x، y، z در فضا تعریف می‌شوند. اگر مش سه‌بعدی بسیار متراکم و پیچیده باشد، این فایل‌ها می‌توانند اندازه‌ای بسیار بزرگ پیدا کنند. همچنین، فایل‌های STL توانایی ذخیره انواع اطلاعات اضافی مفید را ندارند و فاقد ویژگی‌هایی مانند موارد زیر هستند:

• داده‌های مقیاس
• داده‌های واحد (imperial/metric)
• داده‌های رنگ
• داده‌های نقشه‌برداری بافت رنگ
• داده‌های ساختارهای پشتیبان
• فراداده‌ها
• داده‌های تولید

با ادامه پیشرفت و تکامل صنعت تولید افزایشی، محدودیت‌های فرمت STL بیش از پیش آشکار شده‌اند. اکنون زمان آن رسیده است که فرمت فایل به‌روزتر و قدرتمندتری معرفی شود که پاسخگوی نیازهای عصر مدرن چاپ سه‌بعدی باشد.

اینجاست که 3MF یا “فرمت تولید سه‌بعدی” وارد می‌شود. چندین شرکت پیشرو در صنعت در سال 2015 همکاری خود را آغاز کردند تا فرمتی توسعه دهند که نه تنها محدودیت‌های فرمت STL، بلکه سایر فرمت‌های محبوب اما قدیمی سه‌بعدی مانند OBJ و VRML را نیز برطرف کند. به رهبری گروهی از شرکت‌ها از جمله Microsoft، Autodesk، 3D Systems و Dassault Systemes، کنسرسیوم 3MF تشکیل شد تا به پیشرفت صنعت چاپ سه‌بعدی کمک کند.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

ویژگی‌های فرمت 3MF

فرمت 3MF به‌طور خاص برای تولید افزایشی طراحی شده است تا با نیازها و پیشرفت‌های صنعتی که به سرعت در حال تحول است، همگام باشد. این فرمت جدید، بهترین عناصر موجود در فرمت‌های فایل قبلی را برداشته و نواقص آن‌ها را برطرف می‌کند تا یک فرمت غنی برای چاپ سه‌بعدی فراهم کند که دارای چندین قابلیت داخلی است، از جمله:

• داده‌های شکل پیچیده با حجم فایل پایین
• یک یا چند بافت (Texture)
• داده‌های رنگی چندگانه
• مواد مختلف
• ساختارهای شبکه‌ای (Lattice) و پشتیبان
• اطلاعات مقیاس واحد
• داده‌های فرآیند تولید و داده‌های برش
• مدیریت سینی ساخت در چاپ سه‌بعدی (AM Build Tray)
• متادیتا (نام طراح، اطلاعات کپی‌رایت و مجوز، توضیحات و غیره)
• تصاویر بندانگشتی داخلی برای مدیریت دارایی‌ها
• فرمتی باز و کاملاً قابل توسعه که اجازه نوآوری‌های جدید و پذیرش گسترده را در هر زمان که سخت‌افزار یا تکنیک‌های جدیدی در صنعت ایجاد می‌شود، فراهم می‌کند.

مقایسه ویژگی های 3MF

فرمت 3MF به‌طور ویژه برای تولید افزایشی (چاپ سه‌بعدی) طراحی شده است و مزایای ارزشمندی را برای جریان‌های کاری تولید افزایشی فراهم می‌کند که سایر فرمت‌ها از آن برخوردار نیستند.

مقایسه اندازه فایل

چرا فرمت 3MF شناخته‌شده‌تر نیست؟

با وجود مجموعه ویژگی‌های قدرتمند، چرا بسیاری هنوز نام 3MF را نشنیده‌اند و چرا صنعت به‌طور کندی از آن استفاده می‌کند؟ 3MF هنوز نسبتا جدید است و صنعت تولید گاهی در پذیرش استانداردهای جدید کند عمل می‌کند. در نتیجه، فرمت 3MF هنوز در صنعت به‌طور گسترده شناخته نشده است. علاوه بر این، همه برنامه‌های CAD و پلتفرم‌های نرم‌افزاری هنوز پشتیبانی بومی از 3MF را ندارند. با این حال، این موضوع به سرعت در حال تغییر است، چرا که فهرست پلتفرم‌های نرم‌افزاری و تولیدکنندگان سخت‌افزار که اکنون از فرمت 3MF پشتیبانی می‌کنند در حال افزایش است:

• 3D Systems, 3DXpert and 3D Sprint
• Autodesk Fusion360, Meshmixer and Netfabb
• Dassault Systemes CATIA / 3DExperience and SOLIDWORKS
• HP Jet Fusion 3D Printing Solution
• Materialise 3-matic and Magics
• Microsoft 3D Builder, Paint 3D and Office 365
• PTC Creo
• Rhino
• Siemens PLM Solid Edge and NX
• Simplify 3D
• Ultimaker Cura
• nTopology Element

فرمت 3MF یک به‌روزرسانی عالی نسبت به فرمت‌های ساده سه‌بعدی است که امروزه به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. 3MF نقاط قوت فرمت‌های STL، OBJ و VRML را گرفته و ضعف‌های آن‌ها را برطرف کرده تا یک فرمت سه‌بعدی کامل، غنی از ویژگی و مخصوص ساخت افزایشی ایجاد کند. با داشتن قابلیت‌های داخلی متعدد و امکان توسعه تقریباً نامحدود، فرمت فایل 3MF در جایگاهی قرار دارد که به‌عنوان فرمت ایده‌آل برای آینده‌ی ساخت افزایشی شناخته شود. اکنون زمان آن فرا رسیده که STL را به گذشته بسپاریم و فرمت آینده چاپ سه‌بعدی را بپذیریم.

خواندن مقاله “STL در مقابل 3MF: کدام فرمت را برای مدل سه‌بعدی انتخاب کنیم؟” به شما کمک می‌کند تا با بررسی تفاوت‌های فنی و مزایا و معایب هر فرمت، انتخاب بهینه‌ای برای پروژه‌های سه‌بعدی خود داشته باشید.