Estandarización de formatos de archivo:un desafío continuo para los proveedores de servicios de AM

Con docenas de formatos de archivo 3D diferentes utilizados en la industria de la impresión 3D, establecer un formato de archivo universal estandarizado ha sido un desafío.

La falta de un formato de archivo estándar crea muchos problemas. Por ejemplo, usted, como proveedor de servicios de impresión 3D, probablemente haya estado en una situación en la que no puede aceptar los archivos del cliente porque su software o hardware no los admite.

A medida que la industria avanza lentamente para establecer un formato de archivo único para AM, exploramos nuevas alternativas de formato de archivo y herramientas para hacer que sus servicios de impresión 3D sean aún más flexibles.

STL sigue siendo el estándar de la industria

Para imprimir un objeto tridimensional, una impresora 3D necesita un plano digital del objeto. Este es solo un archivo que almacena todos los datos relevantes sobre el objeto, como geometría, color, textura y materiales.

Los archivos STL han sido durante mucho tiempo el formato de archivo más utilizado para la impresión 3D y siguen siendo de uso generalizado entre las empresas que ofrecen servicios de AM. Sin embargo, aunque el formato ha demostrado ser eficaz para muchas aplicaciones, todavía tiene que ponerse al día con muchas de las innovaciones más recientes en la fabricación aditiva.

El formato de archivo STL se inventó a mediados de la década de 1980 para permitir Software CAD para transmitir archivos para imprimir objetos 3D. Usando STL, un diseño en CAD se exporta como un archivo STL, que describe un objeto tridimensional como una serie de triángulos enlazados (polígonos).

A pesar de muchos avances en la industria, el El formato STL se ha mantenido prácticamente sin cambios durante más de 30 años. A medida que la industria de la impresión 3D continúa desarrollándose y evolucionando, las limitaciones del formato STL se han vuelto más evidentes, especialmente cuando se usa la impresión 3D para diseñar piezas de producción complejas.

Estos son solo algunos de los desafíos del uso de archivos STL:

• Definir con precisión estructuras y formas geométricas grandes o complejas puede ser difícil e implica la creación de archivos que pueden volverse impracticables (por ejemplo, varios gigabytes). Estos archivos tardan mucho en enviarse a una impresora 3D y, en algunos casos, pueden ser tan grandes que una impresora 3D no podrá aceptar el archivo completo.

• El formato no especifica la información sobre el color, la textura o el material.

• El formato STL no puede incrustar ningún otro dato más allá del diseño, incluida la información relacionada con los derechos de autor y la seguridad de los archivos.

• Es difícil modificar el archivo. El formato de archivo no puede distinguir entre cambios menores y mayores, por lo que cualquier cambio significa que todo el flujo de trabajo debe comenzar de nuevo, lo que puede agregar horas al proceso de diseño.

Estas limitaciones, junto con la creciente popularidad de los servicios de impresión 3D durante los últimos 30 años, han llevado a varios esfuerzos para establecer un nuevo formato de archivo estándar para AM, con diversos grados de éxito.

Contendientes de STL modernos

Para acelerar la industrialización de la tecnología, la industria AM necesita desarrollar un formato de datos 3D mejorado, que pueda mantener la fidelidad del CAD original.

La Sociedad Estadounidense de Ensayos y Normas de Materiales (ASTM) inició uno de los primeros proyectos para desarrollar un nuevo formato de archivo para AM. Finalmente, se les ocurrió el formato de archivo de impresora 3D AMF en 2011. Es un formato basado en XML con soporte nativo para geometría, escala, color, materiales, celosías, duplicados y orientación.

El formato de archivo AMF también introduce el concepto de constelaciones de impresión, lo que permite que la información sobre varios objetos se coloque y organice juntos. Por ejemplo, uno de los beneficios que proporciona es una mayor eficiencia de empaque.

Además, con el formato de archivo de impresora 3D AMF, puede especificar la escala del diseño en diferentes unidades. La falta de esta función es una fuente de gran frustración para los usuarios de STL.

El formato de archivo 3MF

Mientras tanto, Microsoft ideó el formato 3MF, diseñado para convertirse en una alternativa definitiva al formato de archivo STL, en 2015.

A diferencia de la ASTM, que mantuvo el proceso de desarrollo en unos pocos expertos seleccionados, Microsoft ha creado un consorcio para gobernar el desarrollo y progreso del formato 3MF.

Una ventaja del 3MF más nuevo es la capacidad inherente del formato para comprender y tratar diferentes segmentos de la geometría en función de propósitos, como marcar ciertos segmentos como rellenos de celosía y otros como estructuras de soporte.

En los últimos dos años, ha habido varias actualizaciones de 3MF, incluidas cuatro extensiones para Materiales y propiedades, Producción, Celosía de vigas y Rebanada. Más recientemente, el Consorcio 3MF ha introducido la extensión Secure Content, responsable del cifrado de datos sensibles de AM.

Además, 3MF incluye varias funciones integradas que no están disponibles en STL, como datos de formas complejas con tamaños de archivo reducidos, una o varias texturas y datos de varios colores.

Además de AMF y 3MF, otros formatos de archivo disponibles para impresión 3D incluyen STEP, IGES, NURBS, OBJ y VRML. STEP también se ha considerado como un posible reemplazo de STL, aunque su relativa complejidad en comparación con otros formatos significa que aún no ha recibido una aceptación generalizada.

Irónicamente, los nuevos formatos de archivo se están adoptando con bastante lentitud en el Industria de la FA que está tan estrechamente asociada con la innovación.

Dado que la industria se muestra reacia a cambiar a formatos más eficientes, es probable que un formato de archivo estandarizado para AM todavía esté lejos.

Creación de un flujo de trabajo interoperable

Dicho esto, los proveedores de servicios de AM deben poder adaptarse a la falta de un formato de archivo estandarizado.

Cuando un cliente desea realizar un pedido, debe ser una prioridad para usted Permítales realizar un pedido en cualquier formato de archivo adecuado para la impresión 3D.

Sin embargo, ofrecer este nivel de flexibilidad a menudo es más fácil de decir que de hacer, considerando la cantidad de formatos de archivo 3D que debe poder admitir.

Además de eso, muchos de estos formatos de archivo están vinculados a hardware o software de AM específico, lo que significa que es posible que deba comprar varias licencias de software para brindar sus servicios.

Para evitar una inversión costosa en varias licencias, tiene sentido integrar un sistema especializado que pueda admitir varios formatos de archivo y convertir los archivos de los clientes a los formatos compatibles con sus máquinas.

El software de automatización del flujo de trabajo, desarrollado para la impresión 3D, es posiblemente la mejor solución. Dicho software puede ayudarlo a configurar una plataforma centralizada, que permitirá a sus clientes realizar pedidos de impresión 3D a través de su sitio web y a usted, fijar el precio y administrar automáticamente las solicitudes entrantes.

El software de flujo de trabajo avanzado puede admitir múltiples formatos de archivo (AMFG, por ejemplo, admite más de 40), lo que le permite aumentar la compatibilidad del formato de archivo y, por lo tanto, mejorar el servicio al cliente.

En última instancia, el argumento a favor de la estandarización sigue siendo sólido, por lo que las empresas que ofrecen servicios de AM deben estar dispuestas a explorar las opciones disponibles y adoptar una postura objetiva sobre cuál será la más adecuada para sus necesidades y las de sus clientes.

Cuanto más rápido se aleja la industria de STL, más cerca estamos de la visión de un formato de archivo que realmente pueda satisfacer las necesidades cambiantes del sector de fabricación aditiva.