فرمت stl پرینتر سه بعدی
راهنمای کاربردی فرمت اس تی ال
مفهوم فرمت stl
> فایل فرمت stl چیست و چگونه کار می کند
فایل stl مخفف کلمه STereoLithography یک قالب پرونده مخصوص استریولیتوگرافی است که توسط استودیو 3dsystems ایجاد شده است که از آن بطور گسترده برای چاپ پرینت سه بعدی و نمونه سازی سریع استفاده می شود. فایل STL فقط هندسه سطح یک جسم سه بعدی را بدون تعریف بافت و متریال و رنگ و سایر مشخصات CAD توصیف می کند.
در سال های اخیر با توجه به پیشرفت تکنولوژی پرینت سه بعدی، فرمت stl بعنوان یک استاندارد مطلوب، بطور متداول مورد استفاده قرار می گیرد.
نمونه فایل stl
> پسوند STL از کجا آمده
معنای پسوند stl در طی سال ها دستخوش تعاریفی دیگر نیز بوده است و گاهی از آن بعنوان Standard Triangle Language و یا Standard Tessellation Language نیز یاد می شود.
فرآیند tessellation به کاشی کاری سطوح یک مدل سه بعدی گفته می شود، بطوری که همپوشانی و یا شکاف gap وجود نداشته باشد. هنگامی که مدل سه بعدی به فرمت STL تبدیل می شود، تمامی سطوح سه بعدی مدل به تعداد زیادی مثلث triangle تبدیل می شود که اطلاعات مربوط به آنها در یک فایل سه بعدی با پسوند stl ذخیره می شود. این فایل می تواند سطوح مدل سه بعدی را فارغ از رنگ، بافت، متریال و دیگر ویژگی های آن نمایش دهد.
فرمت اس تی ال کم حجم، ساده، و کار با آن راحت است و می تواند توسط همه افراد از مبتدی تا حرفه ای مورد استفاده قرار گیرد.
> ذخیره مدل سه بعدی با فرمت stl
دو روش متفاوت برای ذخیره اطلاعات مثلث هایی که سطح مدل سه بعدی را تشکیل داده اند، وجود دارد: کد گذاری Binary وکد گذاری Ascii که در هر دو حالت اطلاعات هر مثلث triangle شامل مختصات راس و اجزای بردار نرمال ذخیره می شوند. بطور معمول فرمت Binary کم حجم تر و متداول تر هست.
> پرینت سه بعدی با فایل stl
ابتدا بایستی یک فایل STL را در نرم افزار اسلایسر پرینتر سه بعدی باز نمود. Slicer نوعی نرم افزار پرینتر سه بعدی است که مدل سه بعدی دیجیتالی را به کد های قابل ساخت توسط پرینترهای سه بعدی تبدیل می کند. نرم افزار Slicer بر اساس تنظیماتی که به آن اعمال می شود، فایل ورودی stl را به صدها لایه افقی تبدیل کرده و تمامی اطلاعات مربوطه را در یک فایل جی کد G-Code که زبان اصلی پرینترهای سه بعدی و دستگاههای cnc می باشد، ذخیره می کند. همچنین نرم افزار اسلایسر مشخصات کاملی از مدت زمان ساخت قطعه و وزن متریال فیلامنت مصرفی و سایر مشخصات مدل سه بعدی قابل ساخت ارایه می دهد. تنظیمات مناسب نرم افزار اسلایسر بر روی کیفیت و کمیت نهایی قطعه ساخته شده تاثیر زیادی خواهد داشت. همچنین پیش نمایش فایل آماده شده برای پرینت نیز قابل مشاهده می باشد.
نرم افزار اسلایسر simplify3d
پیش نمایش و خروجی جی کد در نرم افزار اسلایسر simplify3d
> بهینه سازی فایل STL
هر چه تعداد مثلث های سطوح مدل سه بعدی بیشتر باشد یعنی مثلث ها کوچکتر باشند، شباهت سطوح مدل به فایل CAD نزدیک تر می شود و در نتیجه کیفیت پرینت سه بعدی بالا می رود. اما این موضوع باعث حجیم شدن فایل stl خواهد شد، بنابراین پیدا کردن تعادل مناسب بین اندازه فایل و کیفیت پرینت اهمیت زیادی دارد.
مدل سه بعدی CAD
مدل سه بعدی stl
در بیشتر نرم افزارهای CAD بهنگام خروجی گرفتن فایل stl، تنظیمات مورد لزوم نیز در دسترس است. این تنظیمات اندازه مثلث ها و زاویه آنها را مشخص می کند. همچنین نوع کد گذاری قابل انتخاب است که در ادامه توضیح داده می شود.
> سایر فرمت های چاپ سه بعدی
از دیگر فرمت های پرینت سه بعدی می توان به فرمت OBJ و فرمت 3MF و فرمت VRML و فرمت AMF اشاره کرد که کمتر عمومیت دارند و در عین حال مشخصات خاص خود را دارا می باشند.
> معایب فرمت STL
افزایش تعداد مثلث های triangle فایل به افزایش کیفیت سطوح منحنی کمک می کند ولی در عین حال باعث افزایش حجم فایل می شود.
داده های اضافی مانند رنگ، بافت، حق کپی رایت و غیره در فرمت stl وجود ندارد.
این گونه فایل ها معمولا قابل ویرایش نیستند و بسختی می توان تغییراتی در آن ایجاد کرد، ولی می توان تا حدودی آنها را تعمیر کرد.
> مشاهده، ویرایش و تعمیر فایل stl
اکثر نرم افزار های مدل سازی قابلیت نمایش فایل فرمت STL را دارند. حتی اپ موبایلی CAD Assistant قادر به نمایش اینگونه فایل هاست. برای ویرایش و تعمیر این فایل ها می شود از نرم افزار هایی مثل Meshmixer و autodesk Netfabb استفاده کرد.
مشاهده و تعمیر فایل stl در نرم افزار netfabb
> خروجی گرفتن فایل stl در نرم افزارهای CAD
بسیاری از نرم افزارهای cad قابلیت اکسپورت به فرمت stl را دارا هستند. پیشنهاد ما استفاده از SolidWorks و Catia و Rhinoceros و در نهایت Netfabb می باشد.
نرم افزارهایی مانند 3dMax و maya3d و ScketchUp و امثال این ها قادر به ساخت خروجی مناسب فرمت stl برای پرینت سه بعدی نمی باشند و بهتر است از آنها برای مدل سازی پرینت سه بعدی استفاده نشود.
برای مثال تهیه خروجی فایل stl در نرم افزار سالیدورکس به شرح زیر است:
پس از اتمام طراحی و اطمینان از solid بودن اجزای مدل طراحی شده و اطمینان از یکپارچه merge بودن مدل سه بعدی، از منوی فایل گزینه save as و سپس فرمت stl را انتخاب می کنیم
تهیه خروجی فرمت stl در سالیدورکس
بعد با انتخاب دکمه options تنظیمات مربوط به Binary, Deviation, angle را مطابق شکل انجام می دهیم و سپس با زدن دکمه save فایل نهایی جهت چاپ با پرینتر سه بعدی آماده خواهد بود.
تنظیمات options
بهتر است فایل ذخیره شده را یکبار با نرم افزار Netfabb باز کنیم تا از صحت فایل مطلع شده و در صورت نیاز با استفاده از تنظیمات مربوطه فایل را Repair نماییم.
در پایان، چند سایت که فایل های آماده پرینت سه بعدی با فرمت STL ارایه می دهند معرفی می کنیم: