چه فرمت‌های فایلی در پرینت سه‌بعدی استفاده می‌شوند؟

هنگام طراحی مدل‌های سه‌بعدی، احتمالاً با چند نوع فایل مختلف مواجه خواهید شد. برخی از فرمت‌ها مخصوص تولیدکنندگان چاپگرهای سه‌بعدی هستند، برخی به نرم‌افزارهای طراحی مرتبط‌اند و برخی دیگر توسط اسکنرهای سه‌بعدی ایجاد می‌شوند. در ادامه، همه اطلاعاتی که باید در مورد رایج‌ترین فرمت‌های فایل مورد استفاده در صنعت پرینت سه‌بعدی بدانید، آورده شده است.

خدمات پرینت سه بعدی پروجت

فرمت STL

STL رایج‌ترین فرمت فایل در چاپ سه‌بعدی است. این فرمت مخفف STereolithography بوده و فایل‌های STL شامل داده‌های سطحی (facet data) هستند. STL یک فرمت استاندارد است که می‌تواند بین اکثر نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی (CAD) و پرینت های سه‌بعدی ارتباط برقرار کند.

فایل‌های STL تنها شامل یک رنگ هستند (که یک محدودیت آشکار است) و نمایشی مثلثی از یک جسم سه‌بعدی ارائه می‌دهند.

با وجود داده‌های ابتدایی موجود در یک فایل STL، این فرمت امروزه همچنان محبوب‌ترین فرمت فایل است و توسط اکثر چاپگرهای سه‌بعدی پشتیبانی می‌شود.

فرمت OBJ

OBJ دومین فرمت رایج فایل در پرینت سه‌بعدی است. این فرمت به‌طور گسترده توسط چاپگرهای سه‌بعدی (مانند Formlabs 1+ و 2) پشتیبانی می‌شود و اکثر نرم‌افزارها امکان خروجی گرفتن به فرمت OBJ را دارند. این فایل از نظر محتوا شبیه به STL است و فقط شامل اطلاعات هندسه سه‌بعدی مانند نرمال‌های رأس‌ها، رأس‌های هندسی، وجه‌های چندضلعی و مختصات بافت می‌باشد.

OBJ نسبت به STL قابلیت‌های بیشتری ارائه می‌دهد، از جمله پشتیبانی از چندین رنگ و داده‌های مواد. همچنین از وضوح بالاتری برای مدل‌ها پشتیبانی می‌کند که امکان چاپ‌های با کیفیت بالاتر را فراهم می‌سازد.

فرمت GCODE

gcode (که با نام‌های g یا gco نیز شناخته می‌شود) پسوند فایل‌هایی است که داده‌های G-code را شامل می‌شوند. یک فایل gcode توسط یک برنامه برش‌دهنده (slicing program) ایجاد می‌شود که طراحی CAD را به رشته‌ای از کد تبدیل می‌کند تا چاپگر سه‌بعدی قادر به درک آن باشد. این نوع فایل که پس از فرآیند برش تولید می‌شود، در طول چاپ سه‌بعدی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا حاوی دستورالعمل‌های موردنیاز برای چاپگر سه‌بعدی شما است.

G-code یک زبان برنامه‌نویسی عددی کنترل‌شده است که توسط برنامه‌های برش‌دهنده تولید می‌شود و دستورالعمل‌هایی مانند حرکت، سرعت، و تنظیمات چاپ را برای چاپگر سه‌بعدی مشخص می‌کند.

فرمت VRML

VRML (که به‌طور معمول با پسوند .WRL شناخته می‌شود و مخفف Virtual Reality Modelling Language است)، نسبت به STL فرمت فایلی جدیدتری  می‌باشد. فایل‌های VRML قادر به نگهداری یک نقشه رنگ UV (رنگ‌بندی تک‌بعدی) هستند، بنابراین برای چاپگرهای سه‌بعدی با دو اکسترودر و مدل‌هایی که از چندین رنگ تشکیل شده‌اند، ایده‌آل هستند. این فرمت به اندازه STL رایج نیست، اما به دلیل اینکه شامل داده‌های رنگی است، جایگاه خاص خود را دارد.

فرمت VRML برای اشیاء سه‌بعدی تعاملی و گرافیک‌های وکتوری استفاده می‌شود. نرم‌افزارهای برش‌دهنده مانند Cura می‌توانند از فایل‌های VRML استفاده کنند، اما همه برنامه‌ها از آن پشتیبانی نمی‌کنند.

فرمت 3MF

3MF یک فرمت فایل است که توسط مایکروسافت ایجاد شده است و مبتنی بر داده‌های XML است. این فرمت در سال 2015 معرفی شد تا فرآیند چاپ سه‌بعدی را در سیستم‌ عامل ویندوز 10 ساده‌تر کند. در فرمت 3MF، تمام اطلاعات مدل در یک آرشیو واحد قرار می‌گیرد و قابلیت گسترش نیز دارد. برخلاف STL، این فرمت شامل اطلاعات کامل مدل از جمله مش (mesh)، بافت‌ها، مواد و رنگ‌ها است.

به دلیل متن‌باز بودن و قدرت بالای این فرمت، 3MF محبوبیت زیادی در دنیای چاپ سه‌بعدی پیدا کرده است. این فرمت بیشتر در بخش‌های تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فرمت X3G

X3G یک فرمت فایل انحصاری است که توسط Makerbot استفاده می‌شود. این فرمت یک فایل باینری است که فراتر از یک فایل STL عمل می‌کند، زیرا شامل تنظیمات چاپگر نیز می‌شود. برای مثال، یک فایل X3G تمام اطلاعات مربوط به زمان حرکت موتور چاپگر سه‌بعدی و سرعت آن را در خود دارد. این فایل شامل کدی است که چاپگر سه‌بعدی Makerbot قادر به خواندن و تفسیر آن است.

به دلیل انحصاری بودن این فرمت فایل، فقط در اکوسیستم‌های خاصی استفاده می‌شود. اگر در این اکوسیستم‌ها نیستید، می‌توانید این فرمت را نادیده بگیرید.

فرمت AMF

AMF (مخفف Additive Manufacturing File Format) یک فرمت فایل استاندارد باز مبتنی بر XML برای چاپ سه‌بعدی است که از رنگ پشتیبانی می‌کند. این فایل‌ها می‌توانند به اندازه نصف یک فایل STL فشرده شوند. اطلاعات موجود در این فایل‌ها شامل شیء، مواد، بافت، پیکربندی و داده‌های متادیتا است. با وجود ارائه امکانات بیشتر نسبت به فایل STL، این فرمت در حال حاضر چندان رایج نیست.

از آنجا که AMF یک چارچوب متن‌باز مبتنی بر XML برای تبادل داده است، پتانسیل تبدیل شدن به استاندارد طلایی در چاپ سه‌بعدی را دارد.

فرمت FBX

FBX یک فرمت فایل اختصاصی است که متعلق به شرکت Autodesk می‌باشد. این فرمت که توسط شرکت Kaydara توسعه یافته است، برای تبادل داده‌ها بین برنامه‌های Autodesk مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عبارت دیگر، این فرمت امکان سازگاری و تعامل بین برنامه‌های ایجاد محتوایی مانند Autodesk و Maya را فراهم می‌کند. فرمت FBX به دلیل بهبودهایی که در روند کار ایجاد می‌کند، به طور گسترده در تولید فیلم و توسعه بازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فرمت چه ارتباطی با چاپ سه‌بعدی دارد؟ می‌توانید فایل FBX را به فرمت STL تبدیل کنید، بنابراین امکان ذخیره یک طراحی در فرمت FBX و سپس تبدیل آن برای چاپ سه‌بعدی وجود دارد.

فرمت PLY

PLY (Polygon File Format) فرمت فایل‌هایی است که توسط اسکنرهای سه‌بعدی تولید می‌شوند. فایل‌های PLY شامل توصیفی از یک شیء به‌صورت مجموعه‌ای از رأس‌ها (vertices)، وجوه (faces) و عناصر دیگر هستند. اطلاعات موجود در این فایل‌ها می‌تواند شامل رنگ، شفافیت، جزئیات سطح و بافت و موارد دیگر باشد. هنگام چاپ سه‌بعدی، فایل PLY به فرمتی که توسط چاپگر سه‌بعدی پشتیبانی می‌شود، تبدیل می‌شود.

فرمت PLY ابتدا برای اسکنرهای سه‌بعدی سطح توسعه یافت و همچنان توسط برخی از این اسکنرها استفاده می‌شود. این فرمت امکان ارائه جزئیات سطح و دستورالعمل‌های رنگ RGB را فراهم می‌کند.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

انواع فایل‌های چاپ سه‌بعدی

همان‌طور که مشاهده کردیم، فایل‌های چاپ سه‌بعدی به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• فایل‌های مدل‌سازی سه‌بعدی که تمام اطلاعات طراحی را شامل می‌شوند.
• فایل‌های برش خورده که دستورالعمل‌هایی برای چاپگر سه‌بعدی بر اساس فایل‌های مدل سه‌بعدی دارند.

این دو نوع فایل از طریق کاربرد عملی به هم مرتبط هستند؛ ابتدا یک مدل را در نرم‌افزار CAD طراحی کرده و آن را ذخیره می‌کنید، سپس آن را به فرمت فایلی که داده‌های لازم برای چاپگر سه‌بعدی را شامل می‌شود (مانند OBJ) صادر می‌کنید. سپس فایل را برش می‌دهید و کد G (دستورالعمل‌ها) را برای چاپگر سه‌بعدی ایجاد می‌کنید.

بهترین فرمت فایل برای چاپ سه‌بعدی

همانطور که مشاهده کردیم، فایل‌های STL رایج‌ترین فرمت فایل‌های چاپ سه‌بعدی هستند. این فایل‌ها شامل یک تقریبی از مدل سه‌بعدی اصلی هستند و نه خود مدل، بنابراین رنگ‌ها، بافت‌ها یا مواد را شامل نمی‌شوند. این می‌تواند بسته به نوع چاپی که می‌خواهید انجام دهید، مزیت یا معایب خاص خود را داشته باشد.

برای چاپ‌های ساده، فایل‌های STL بهترین فرمت برای چاپ سه‌بعدی هستند. این فایل‌ها کوچک، ساده و پشتیبانی‌شده توسط بسیاری از چاپگرها هستند، که آن‌ها را به نوعی استاندارد صنعتی تبدیل کرده است.

اما وقتی نیاز دارید که رنگ‌ها و بافت‌ها را ذخیره کنید، بهترین فرمت برای چاپ سه‌بعدی OBJ است. فایل‌های OBJ همچنین نسبت به STL در توصیف هندسه‌ها قابلیت‌های بیشتری دارند.