Формат файлу 3mf та все, що потрібно про нього знати

Багато експертів говорять, що файли STL застаріли. Далі ми розглянемо, що означає формат 3MF, а також яке він має значення для адитивного виробництва.

Користувачі не надто замислюються, коли на смартфонах або ноутбуках відкривають документи у форматі PDF. На даний момент на будь-якому комп'ютерному пристрої можна заповнити форму PDF та працювати з цим файлом. Практично всі операційні системи та браузери підтримують це, але таке було не завжди.

До того моменту, коли з'явилися PDF-файли, користувачеві необхідно було працювати з тим ПЗ, яким робочий документ був створений. Тільки так можна було його переглянути. За відсутності такого софту користувачі стикалися з проблемними шрифтами, шифрованим текстом, тому не було взаємодії.

На зображенні вище показана модель 3MF, створена в утиліті Fusion 360. У ній знаходиться важлива інформація, наприклад, яка дозволяє зрозуміти вимірювання, а також колір та текстуру. Якщо порівняти, то в STL файлах знаходяться лише геометричні дані.

Формат PDF був запроваджений компанією Adobe у 90-х роках. Такий софт був орієнтований на те, щоб представляти документи без прив'язки до прикладного програмного забезпечення, ОС та обладнання. У всіх PDF-файлах був доступний детальний опис дизайну, наприклад, поля форми, рівень безпеки, графіка, шрифти, текст та багато іншого. Все це необхідно для демонстрації та успішної роботи з документом.

Майже всі компанії, які працювали з 2D-друком, використовували PDF. Вони всі були задоволені тим, що існує такий формат. Завдяки PDF-файлам відбулися зміни в методах роботи з 2D-матеріалами.

Подібні переваги для використання 3D-моделей надає 3MF. У цій сфері це справжній крок уперед. При цьому деякі користувачі можуть працювати з STL. Є низка причин, чому STL буде продовжувати залишатися популярним. Для отримання якісніших результатів під час професійного виробництва виробів варто використовувати саме 3MF. У цій статті ми детально розберемо особливості файлів 3MF.

Що таке 3MF

3MF – це 3D Manufacturing Format, він прийшов на зміну STL для адитивного виробництва. З його допомогою можна вирішити ряд проблем, які спостерігаються в STL, наприклад, низька якість файлів, обмежене сховище даних моделі та інше.

Консорціум 3MF представив цей формат у 2015 році. Він був створений групою розробників, які спеціалізувалися на адитивному виробництві, апаратному забезпеченні та ПЗ. До цієї групи входять такі компанії: Ultimaker, Microsoft, HP, Dassault Systemes, Autodesk. Це частина Linux Foundation, тому виробники програмного забезпечення зможуть включати його у власні продукти.

Мета даного консорціуму полягала у створенні формату файлів, який міг би використовуватися у промисловому 3D-друку. У нього мали бути такі властивості, щоб інкапсулювати більше відомостей про модель, ніж у форматі STL. Ще новий формат має вирішити питання непрацездатності та сумісності, що створювало велику проблему у галузі.

У форматі 3MF були враховані всі необхідні вимоги для забезпечення адитивного виробництва. Тепер це дуже зручний інструмент, де є великий обсяг відомостей про модель у єдиному файлі. Там міститься така інформація:

відомості про текстуру, світло;
шифрування;
мініатюри зображень;
ім'я розробника, відомості про проект, авторські та ліцензійні права;
повна підтримка лотків для безпосередньої підготовки апарата;
розміри, масштаби виміру;
балкові грати;
структура підтримки деталей;
конфігурація принтера.

Тут може з'явитися думка, що це дозволяє створювати масивні файли. Насправді у файлах 3MF застосовується той самий варіант стиснення, як і ZIP. Це дозволяє отримати більш легкий та невеликий за розміром 3MF файл. Його розмір становить від третини до половини STL-файлу аналогічного типу моделі. Все це дозволяє користувачам виконати швидке розпакування та почати роботу зі вмістом файлу.

Файли 3MF можна легко вбудувати в PowerPoint та інші програми Office. Моделі стають інтерактивними, також у них буде збережено текстури, кольори.

Крім невеликого розміру, формат 3MF дає точні вимоги до сітки. Така опція дозволяє вирішити питання про те, що деякі файли неможливо роздрукувати. Також запобігають проблемам з помилками під час друку. Якщо провести порівняння із STL файлами, де регулярно відбувається перевірка придатності для друку та завантажуються програми для виправлення помилок, то з 3MF суттєво економиться час. Користувач може відмовитись від перевірки придатності для друку.

Старший менеджер з продуктів Autodesk Суалп Озель заявив, що файли STL загальновідомо погані. На його думку, багато користувачів утиліти Fusion 360 практично завжди переходять у режим відновлення сітки. Вони витрачають сили та час для виправлення проблем, пов'язаних із STL.

Однією з яскравих переваг 3MF стала відносно висока підтримка формату. У консорціумі 3MF бере участь велика кількість великих учасників адитивного виробництва. Це дозволило прийняти 3MF як основний інструмент САПР різними компаніями, які створюють 3D-принтери. Забезпечується сумісність продуктів. Через такий підхід виробникам досить легко запроваджувати 3MF.

Обсяг ПЗ між деталлю та проектом збільшується. Існують утиліти для моделювання, DfAM, спеціальний софт для розкрою та інше. На відміну від них, 3MF – це пакет інформації, що підтримує це ПЗ.

Навіщо потрібний 3MF

Старіння стандарту 3D-друку STL здійснюється дуже швидко. Особливо це стосується сфери адитивного виробництва. Формат STL був анонсований у 1987 році, що у сфері інформаційних технологій є вічністю.

Через вік файлів STL є певні проблеми. Насамперед це стосується відомостей, які STL не може включити, наприклад, текстура, колір. Якщо друк здійснюється на повнокольоровому 3D-принтері, то вбудована інформація про колір дозволить користувачеві суттєво заощадити час.

При використанні файлів STL користувач отримує точне відтворення, якою має бути модель. Через подібне відтворення виникають суттєві проблеми у друкованому процесі. Робота зі STL файлами стає причиною фасетного друку або інших помилок. Це безпосередньо пов'язане з неправильною інтерпретацією моделей STL. У цьому форматі з'являються помилки округлення. У ньому застосовується застарілий метод округлення, тому файли STL досить об'ємні.

3MF відрізняється точною сіткою, що є нехарактерним для STL. Це пов'язано із змістом математично точних геометричних відомостей. Така інформація міститься у зручному для читання форматі XML. Користувач зможе бачити код та виконувати його редагування.

Ще в STL файлах відсутні відомості про одиниці вимірювання, конфігурацію принтера та інші важливі дані, які потрібні під час друкованого процесу. В результаті користувачеві може знадобитися провести велику роботу, щоб підготуватися до друку в ПЗ або слайсері.

Якщо подивитися на 3MF, стає видно, що всі ці відомості дозволяють користувачеві впевнено запускати друк. У результаті вийде саме така модель, яка заздалегідь задумана. Представники консорціуму 3MF вказали, що завдяки 3MF принтер розуміє, як саме розробник бачить продукт, що створюється.

Існують різні альтернативи STL, наприклад, FBX, VRML. Ці формати не призначені для адитивного друку. Вони містять багато відомостей, які не потрібні 3D-принтеру. Ще у них відсутня важлива інформація. Ці файли підтримуються далеко не всіма пристроями та утилітами.

Як 3MF допомагає виробникам присадок

Спочатку розробники створювали 3MF для адитивного виробництва. Їхня мета базувалася на тому, щоб друкований процес став швидшим і простішим.

У ньому містяться всі необхідні відомості про підтримку та нарізки. Через це для деяких апаратів слайсери стали неактуальними, оскільки вся інформація знаходиться у файлі 3MF. Також вдосконалено процес обміну 3D-файлів для друку. Він ідеально вписався у систему сучасного розподіленого виробництва. Наприклад, промислові дизайнери розробляють схему в САПР, припустимо, у Fusion 360. Ця програма пропонує розширення для адитивного виробництва для вказівки друкованих параметрів, орієнтації опорних структур та деталі. Після цього модель можна надіслати на будь-який принтер, який підтримує 3MF.

Ще в 3MF є ряд опцій, пов'язаних з безпекою та шифруванням даних. Така функція буде корисна для користувачів, які займаються виробництвом медичних добавок. У цій сфері незахищені файли порушують умови анонімності пацієнтів. Ще це важливо у військових додатках, коли 3D-друк застосовується на полі бою.

Частина компаній та людей, які займаються адитивним виробництвом, стурбовані тим, що у майбутньому 3MF формат буде патентованим. У цьому немає жодних причин для занепокоєння. Для 3MF є відкриті вихідні коди, тому він доступний усім людям. У консорціумі заявили, що безкоштовно готові надати всі необхідні патентні заявки.

Як перетворити файл STL на 3MF

Якщо після прочитання статті ви хочете почати працювати з 3MF, то вам знадобиться дізнатися, як перейти на нього з STL. Це дуже простий процес. Користувачеві достатньо використовувати кілька пакетів програмного забезпечення, наприклад, Microsoft 3D Builder, Autodesk Netfabb і Materialize Magics. Всі ці утиліти можуть відкривати STL та виконувати його експорт у 3MF. На даний момент ці програми займають 95% ринку 3DP.

Практично всі ці утиліти активно застосовують у професійних додатках адитивного виробництва, починаючи споживчими товарами і закінчуючи аерокосмічної сферою. Тому професійні користувачі можуть без проблем перейти на роботу з форматом 3MF.

Компанія Microsoft є одним із творців консорціуму 3MF. Її представники поставили за мету домогтися сумісності з Windows. Тому користувачі можуть запускати та редагувати 3MF файли у Windows за допомогою різних інструментів, наприклад, Paint 3D. Ще Microsoft пропонує безкоштовну веб-службу для експорту STL до 3MF.

Виконувати конвертацію таких файлів користувачі можуть у режимі онлайн без встановлення додаткового сайту. Для цього можна використовувати інші сервіси, наприклад, SwiftConverter, 3D-Convert.com. Там можна конвертувати з STL в 3MF через браузер. Важливо пам'ятати, що ці безкоштовні конвертори можуть дати непередбачуваний результат, тому не підходять для професійної роботи.

Де можна придбати 3D-принтер

Якщо ви хочете зайнятися 3D-друком, відповідне обладнання можна знайти в інтернет-магазині Артлайн. Там ви можете знайти пристрої від компанії Creality та ELEGOO, які підтримують друк 3MF файлів. Це дозволить вам швидко та ефективно створювати якісні вироби.

Купити 3D принтери

м. Київ, вул. Кирилівська, 104

(080) 033-10-06
(044) 338-10-06
(066) 356-10-01
(097) 356-10-01
(063) 356-10-01

info@artline.ua