Padronizando formatos de arquivo - um desafio contínuo para provedores de serviços de AM

Com dezenas de formatos de arquivo 3D diferentes usados ​​na indústria de impressão 3D, estabelecer um formato de arquivo universal e padronizado tem sido um desafio.

A falta de um formato de arquivo padrão cria muitos problemas. Por exemplo, você, como um provedor de serviços de impressão 3D, provavelmente já passou por uma situação em que não pode aceitar os arquivos do cliente porque seu software ou hardware não oferece suporte para isso.

À medida que a indústria avança lentamente para estabelecer um único formato de arquivo para AM, exploramos novas alternativas e ferramentas de formato de arquivo para tornar seus serviços de impressão 3D ainda mais flexíveis.

STL continua sendo o padrão da indústria

Para imprimir um objeto tridimensional, uma impressora 3D precisa de um projeto digital do objeto. Este é apenas um arquivo que armazena todos os dados relevantes sobre o objeto, como geometria, cor, textura e materiais. Os arquivos STL são há muito tempo o formato de arquivo mais comumente usado para impressão 3D e continuam sendo amplamente usados ​​por empresas que oferecem serviços de AM. No entanto, embora o formato tenha se mostrado eficaz para muitas aplicações, ele ainda não alcançou muitas das inovações mais recentes na manufatura aditiva.

O formato de arquivo STL foi inventado em meados da década de 1980 para permitir Software CAD para transmitir arquivos para imprimir objetos 3D. Usando STL, um projeto em CAD é exportado como um arquivo STL, que descreve um objeto tridimensional como uma série de triângulos vinculados (polígonos).

Apesar de muitos avanços acontecendo na indústria, o O formato STL permaneceu praticamente inalterado por mais de 30 anos. À medida que a indústria de impressão 3D continua a se desenvolver e evoluir, as limitações do formato STL tornaram-se mais evidentes, especialmente ao usar a impressão 3D para projetar peças de produção complexas.

Aqui estão apenas alguns dos desafios do uso de arquivos STL:

• Definir com precisão formas e estruturas geométricas grandes ou complexas pode ser difícil e envolve a criação de arquivos que podem se tornar muito grandes (por exemplo, vários gigabytes). Esses arquivos demoram muito para enviar para uma impressora 3D e, em alguns casos, podem ser tão grandes que uma impressora 3D não será capaz de aceitar o arquivo inteiro.

• O formato não especifica as informações sobre cor, textura ou material.

• O formato STL não pode incorporar quaisquer outros dados além do design, incluindo informações relacionadas a direitos autorais e segurança de arquivos.

• Modificar o arquivo é difícil. O formato do arquivo não consegue distinguir entre mudanças menores e maiores, então qualquer mudança significa que todo o fluxo de trabalho deve ser reiniciado, o que pode adicionar horas ao processo de design.

Estas limitações, juntamente com a crescente popularidade dos serviços de impressão 3D nos últimos 30 anos, levaram a vários esforços para estabelecer um novo formato de arquivo padrão para AM, com vários graus de sucesso.

Candidatos a STL modernos

Para acelerar a industrialização da tecnologia, a indústria de AM precisa desenvolver um formato de dados 3D aprimorado, que possa manter a fidelidade do CAD original.

A American Society for Testing and Materials (ASTM) Standards iniciou um dos primeiros projetos para desenvolver um novo formato de arquivo para AM. Eles finalmente criaram o formato de arquivo de impressora AMF 3D em 2011. É um formato baseado em XML com suporte nativo para geometria, escala, cor, materiais, treliças, duplicatas e orientação. O formato de arquivo AMF também introduz o conceito de constelações de impressão, permitindo que informações sobre vários objetos sejam posicionadas e organizadas em conjunto. Por exemplo, um dos benefícios que oferece é o aumento da eficiência da embalagem.

Além disso, com o formato de arquivo de impressora AMF 3D, você pode especificar a escala do desenho em unidades diferentes. A falta desse recurso é uma fonte de grande frustração para os usuários de STL.

O formato de arquivo 3MF

Nesse ínterim, a Microsoft surgiu com o formato 3MF, projetado para se tornar uma alternativa definitiva ao formato de arquivo STL, em 2015.

Ao contrário do ASTM, que manteve o processo de desenvolvimento para alguns especialistas selecionados, A Microsoft formou um consórcio para controlar o desenvolvimento e o progresso do formato 3MF.

Uma vantagem do 3MF mais recente é a capacidade inerente do formato de compreender e tratar diferentes segmentos da geometria com base em propósitos, como marcar certos segmentos como preenchimentos de rede e outros como estruturas de suporte.

Nos últimos dois anos, houve várias atualizações no 3MF, incluindo quatro extensões para Materiais e Propriedades, Produção, Malha de Viga e Corte. Mais recentemente, o 3MF Consortium introduziu a extensão Secure Content, responsável pela criptografia de dados AM confidenciais.

Além disso, o 3MF vem com vários recursos integrados indisponíveis em STL, como dados de formas complexas com tamanhos de arquivo baixos, uma ou várias texturas e dados de várias cores.

Além de AMF e 3MF, outros formatos de arquivo disponíveis para impressão 3D incluem STEP, IGES, NURBS, OBJ e VRML. STEP também foi considerado como um substituto potencial para STL, embora sua relativa complexidade em comparação com outros formatos signifique que ainda não recebeu aceitação generalizada.

Ironicamente, os novos formatos de arquivo estão sendo lentamente adotados dentro do Indústria de AM que está tão intimamente associada à inovação.

Como a indústria está relutante em mudar para formatos mais eficientes, um formato de arquivo padronizado para AM provavelmente ainda levará algum tempo.

Criando um fluxo de trabalho interoperável

Dito isso, os provedores de serviços de AM devem ser capazes de se adaptar à falta de um formato de arquivo padronizado.

Quando um cliente deseja fazer um pedido de você, deve ser uma prioridade para você. deixe-os fazer um pedido em qualquer formato de arquivo adequado para impressão 3D.

No entanto, oferecer este nível de flexibilidade é muitas vezes mais fácil de falar do que fazer, considerando o número de formatos de arquivo 3D que você deve ser capaz de suportar.

Além disso, muitos desses formatos de arquivo estão vinculados a hardware ou software AM específico, o que significa que você pode precisar comprar várias licenças de software para fornecer seus serviços.

Para evitar o investimento caro em licenças múltiplas, faz sentido integrar um sistema especializado que pode suportar múltiplos formatos de arquivo e converter arquivos de clientes em formatos suportados por suas máquinas.

O software de automação de workflow, desenvolvido para impressão 3D, é indiscutivelmente a melhor solução. Esse software pode ajudá-lo a configurar uma plataforma centralizada, que permitirá que seus clientes façam pedidos de impressão 3D através de seu site da Web, e você - precificar e gerenciar automaticamente os pedidos recebidos.

O software de fluxo de trabalho avançado pode oferecer suporte a vários formatos de arquivo - AMFG, por exemplo, suporta mais de 40 - permitindo aumentar a compatibilidade do formato de arquivo e, portanto, aprimorar o atendimento ao cliente.

Em última análise, o caso de padronização permanece forte, então as empresas que oferecem serviços de AM devem estar dispostas a explorar as opções disponíveis e assumir uma posição objetiva sobre qual será a mais adequada para suas necessidades e as de seus clientes.

Quanto mais rápido a indústria se distanciar do STL, mais perto estaremos da visão de um formato de arquivo que possa realmente atender às necessidades em evolução do setor de manufatura aditiva.