Normalisation des formats de fichiers :un défi permanent pour les fournisseurs de services AM

Avec des dizaines de formats de fichiers 3D différents utilisés dans l'industrie de l'impression 3D, l'établissement d'un format de fichier standardisé et universel a été un défi.

L'absence d'un format de fichier standard crée de nombreux problèmes. Par exemple, vous, en tant que fournisseur de services d'impression 3D, avez probablement été dans une situation où vous ne pouvez pas accepter les fichiers des clients parce que votre logiciel ou votre matériel ne le prend pas en charge.

Alors que l'industrie évolue lentement vers l'établissement d'un format de fichier unique pour la FA, nous explorons de nouvelles alternatives de format de fichier et de nouveaux outils pour rendre vos services d'impression 3D encore plus flexibles.

STL reste la norme de l'industrie 

Pour imprimer un objet en trois dimensions, une imprimante 3D a besoin d'un plan numérique de l'objet. Il s'agit simplement d'un fichier qui stocke toutes les données pertinentes sur l'objet telles que la géométrie, la couleur, la texture et les matériaux.

Les fichiers STL ont longtemps été le format de fichier le plus couramment utilisé pour l'impression 3D et restent largement utilisés par les entreprises proposant des services de FA. Cependant, alors que le format s'est avéré efficace pour de nombreuses applications, il n'a pas encore rattrapé la plupart des innovations les plus récentes en matière de fabrication additive.

Le format de fichier STL a été inventé au milieu des années 80 pour permettre Logiciel de CAO pour transmettre des fichiers pour imprimer des objets 3D. À l'aide de STL, une conception en CAO est exportée sous forme de fichier STL, qui décrit un objet en trois dimensions comme une série de triangles liés (polygones).

Malgré les nombreux progrès réalisés dans l'industrie, le Le format STL est resté largement inchangé depuis plus de 30 ans. Alors que l'industrie de l'impression 3D continue de se développer et d'évoluer, les limites du format STL sont devenues plus évidentes, en particulier lors de l'utilisation de l'impression 3D pour concevoir des pièces de production complexes.

Voici quelques-uns des défis liés à l'utilisation des fichiers STL : 

• La définition précise de formes et de structures géométriques complexes ou volumineuses peut être difficile et implique la création de fichiers qui peuvent devenir trop volumineux (par exemple, plusieurs gigaoctets). Ces fichiers sont longs à envoyer à une imprimante 3D et, dans certains cas, peuvent être si volumineux qu'une imprimante 3D ne pourra pas accepter l'intégralité du fichier.

• Le format ne précise pas les informations sur la couleur, la texture ou le matériau.

• Le format STL ne peut pas intégrer d'autres données au-delà de la conception, y compris des informations relatives aux droits d'auteur et à la sécurité des fichiers.

• La modification du fichier est difficile. Le format de fichier ne peut pas faire la distinction entre les modifications mineures et majeures, donc tout changement signifie que l'ensemble du flux de travail doit recommencer, ce qui peut ajouter des heures au processus de conception.

Ces limites, ainsi que la popularité croissante des services d'impression 3D au cours des 30 dernières années, ont conduit à plusieurs efforts pour établir un nouveau format de fichier standard pour la FA, avec plus ou moins de succès.

Concurrents STL modernes 

Pour accélérer l'industrialisation de la technologie, l'industrie de la FA doit développer un format de données 3D amélioré, capable de conserver la fidélité de la CAO d'origine.

L'American Society for Testing and Materials Standards (ASTM) a lancé l'un des premiers projets de développement d'un nouveau format de fichier pour la FA. Ils ont finalement proposé le format de fichier d'imprimante 3D AMF en 2011. Il s'agit d'un format basé sur XML avec une prise en charge native de la géométrie, de l'échelle, de la couleur, des matériaux, des réseaux, des doublons et de l'orientation.

Le format de fichier AMF introduit également le concept de constellations d'impression, permettant de positionner et de disposer ensemble des informations sur plusieurs objets. Par exemple, l'un des avantages qu'il offre est une efficacité d'emballage accrue.

De plus, avec le format de fichier d'imprimante 3D AMF, vous pouvez spécifier l'échelle du dessin dans différentes unités. L'absence de cette fonctionnalité est une source de grande frustration pour les utilisateurs de STL.

Le format de fichier 3MF

Entre-temps, Microsoft a proposé le format 3MF, conçu pour devenir une alternative ultime au format de fichier STL, en 2015.

Contrairement à l'ASTM, qui a limité le processus de développement à quelques experts, Microsoft a mis en place un Consortium pour régir le développement et la progression du format 3MF.

L'un des avantages du nouveau 3MF est la capacité inhérente du format à comprendre et à traiter différents segments de la géométrie en fonction d'objectifs, tels que le marquage de certains segments en tant que remplissages de treillis et d'autres en tant que structures de support.

Au cours des deux dernières années, il y a eu plusieurs mises à jour de 3MF, y compris quatre extensions pour les matériaux et propriétés, la production, le treillis de faisceau et la tranche. Plus récemment, le Consortium 3MF a introduit l'extension Secure Content, responsable du cryptage des données AM sensibles.

En outre, 3MF est doté de plusieurs fonctionnalités intégrées non disponibles en STL, telles que des données de forme complexes avec des fichiers de faible taille, une ou plusieurs textures et plusieurs données de couleur.

En plus d'AMF et 3MF, d'autres formats de fichiers disponibles pour l'impression 3D incluent STEP, IGES, NURBS, OBJ et VRML. STEP a également été considéré comme un remplacement potentiel pour STL, bien que sa complexité relative par rapport à d'autres formats signifie qu'il n'a pas encore été largement accepté.

Ironiquement, les nouveaux formats de fichiers sont adoptés plutôt lentement au sein du L'industrie de la FA qui est si étroitement associée à l'innovation.

L'industrie étant réticente à passer à des formats plus efficaces, un format de fichier standardisé pour la FA n'est probablement pas encore disponible dans un certain temps.

Créer un workflow interopérable

Cela dit, les fournisseurs de services AM doivent être capables de s'adapter à l'absence d'un format de fichier standardisé.

Lorsqu'un client souhaite commander chez vous, cela doit être une priorité absolue pour vous de laissez-les passer une commande dans n'importe quel format de fichier adapté à l'impression 3D.

Cependant, offrir ce niveau de flexibilité est souvent plus facile à dire qu'à faire, compte tenu du nombre de formats de fichiers 3D que vous devez pouvoir prendre en charge.

En plus de cela, bon nombre de ces formats de fichiers sont liés à un matériel ou logiciel AM spécifique, ce qui signifie que vous devrez peut-être acheter plusieurs licences logicielles pour fournir vos services.

Pour éviter des investissements coûteux en plusieurs licences, il est judicieux d'intégrer un système spécialisé capable de prendre en charge plusieurs formats de fichiers et de convertir les fichiers des clients dans les formats pris en charge par vos machines.

Le logiciel d'automatisation de workflow, développé pour l'impression 3D, est sans doute la meilleure solution. Un tel logiciel peut vous aider à mettre en place une plate-forme centralisée, qui permettra à vos clients de passer des commandes d'impression 3D via votre site Web, et à vous-même de tarifer et de gérer automatiquement les demandes entrantes.

Le logiciel de workflow avancé peut prendre en charge plusieurs formats de fichiers - AMFG, par exemple, en prend en charge plus de 40 - vous permettant d'augmenter la compatibilité des formats de fichiers et, par conséquent, d'améliorer le service client.

En fin de compte, les arguments en faveur de la normalisation restent solides, les entreprises proposant des services de FA doivent donc être disposées à explorer les options disponibles et à adopter une position objective sur celle qui sera la plus adaptée à leurs besoins et à ceux de leurs clients.

Plus l'industrie s'éloigne rapidement de STL, plus nous nous rapprochons de la vision d'un format de fichier qui peut vraiment répondre aux besoins évolutifs du secteur de la fabrication additive.