بررسی فرمت STL

stereolithography

خلاصه

تکنولوژی پرینت سه بعدی در دو سال اخیر پیشرفت بسیار چشمگیری داشته است.
به عنوان یک استاندارد و و برای راحتی کار معمولا از فرمت های stl برای پرینت سه بعدی استفاده می کنند.
در اینجا 20 نکته در مورد فرمت STL را برای شما بیان می کنیم تا مهارت پرینت سه بعدی خود را افزایش دهید.

به طور خلاصه یک فایل stl شامل داده ای است که طرح بندی یک شی سه بعدی را توضیح می دهد.

این فایل ها معمولا به وسیله یک برنامه طراحی Computer-aided Design)CAD)به کمک کامپیوتر تولید می شوند.

بوسیله نرم افزارهای رابط کامپیوتر و پرینتر سه بعدی، میتوان از این فایل خروجی جی کد برای پروسه چاپ سه بعدی گرفت.

فرمت فایل STL به وسیله بسیاری از بسته های نرم افزاریی CAD تطبیق پیدا کرده و پشتیبانی میشود و امروزه برای نمونه سازی سریع، پرینت سه بعدی و تولید به کمک کامپیوتر به وفور استفاده می شود.

حرفه ای ها و علاقمندان به چاپ سه بعدی، بطور مستمر از آن استفاده میکنند.

20 نکته درباره فایل STL

STL مخفف چیست؟

برگرفته شده از یک تکنولوژی اولیه پرینت سه بعدی به نام stereolithography برگرفته شده است.

تعداد زیادی مثلث
وقتی که مدل خود را به این فرمت تبدیل می کنید تمام مدل به تعداد زیادی مثلث در فضای سه بعدی تقسیم می شود.
فرمت STL در تمامی نرم افزار های کد از جمله Autodesk Maya, Rhinoceros, Sketchup می تواند استفاده شود.

آیا فایلهای STL ایمن هستند؟

یکی دیگر از مزیت های عمده فرمت های STL این است که ایمن هستند.

گاهی اوقات طراحی بعضی قطعات نیاز به تلاش و وقت زیاد یک طراح حرفه ای دارد و یا در طراحی آن اطلاعاتی خاص وجود دارد که برای طراح مهم هستند وقتی که یک فایل را به صورت STL ارسال می کنید در واقع یک سری اطلاعات را از آن حذف کرده اید و به طرف مقابل نداده اید

آّیا حتما به یک فایل STL برای پرینت سه بعدی نیاز دارید؟

شما می توانید با داشتن هر یک از فرمت های .3DM .3DS .SKP .STEP و OBJ پرینت سه بعدی را برای قطعه مورد نظرتان انجام دهید.

چه کسانی از فرمت STL استفاده می کنند؟

فرمت STL توسط همه افراد از حرفه ای تا مبتدی استفاده می شود.
و فرمت STL تقریبا توسط همه نرم افزار های کد استفاده می شود و رایج ترین فرمت در پرینت سه بعدی است.

محدودیت های فرمت STL چه هستند؟

فرمت STL به عنوان رایج ترین فرمت برای پرینت سه بعدی خود دارای محدودیت هایی نیز هست.

اول این که در فرمت STL فقط سطوح بیرونی و شکل کلی مدل شما را درک می کند.

هر مشخصه ای مثل سطح داخلی مدل، رنگ و طرح روی مدل که هر فایل کد معمولی آن را در خود دارد در فرمت STL در نظر گرفته نمی شوند.

برای این که در فرمت STL به فایل خود طرح یا رنگ اضافه کنید باید از فرمت هایی مثل VMRL استفاده کنید.

چرا فرمت STL برای پرینت سه بعدی مهم است؟

فایل STL شاید مهمترین آیتم هر پروسه پرینت سه بعدی باشد.

شامل مدل سه بعدی است که برای ساختن شی فیزیکی استفاده می شود و به عنوان یک فرمت داده استاندارد برتر برای نزدیک به سی سال بوده است.

یک فایل STL چگونه کار میکند؟

به زبان ساده فرمت فایل STL یک سری مثلث های (Triangle) مرتبط را برای ساختن هندسه سطح یک مدل جامد (Solid) استفاده می کند.
برای یک مدل پایه سطوح آن می توانند با استفاده از تعداد کمی مثلث نشان داده شوند.

هرچه مثلث های بیشتری مدل را می سازند حجم فایل بزرگتر می شود و شی دقیق تر می شود ولی از آن طرف هم پروسه خروجی گرفتن جهت پرینت سه بعدی ممکن است زمان بیشتری طول بکشد.

چه کسی فرمت فایل STL را اختراع کرد؟

فرمت فایل STL بوسیله گروه مشاوره Albert برای سیستم های 3D Systems در 1987اختراع شد که برای پشتیبانی از پرینتر سه بعدی که Stereolithographic بود و مخترع آن Chuck Hull است.

فرمت فایل STL انتقال مدل های سه بعدی CAD را برای اولین پرینترهای سه بعدی تجاری سیستم های سه بعدی دستگاه Stereolithographic ممکن ساخت.
از اولین انتشار، خصوصیات تکنیکی فرمت فایل STL تقریبا بدون تغییر مانده است .

آیا فرمت فایل STL می تواند مواد پرینت سه بعدی را تفسیر کند؟

نه نمی تواند.فرمت فایل STL با درنظر گرفتن مواد اختراع نشده بود.فقط فرمت فایل 3MF می تواند داده ماده را به فایل STL اضافه کند اما این هنوز به طور عمومی استفاده نشده است .

Slicer چیست؟

نر م افزاریست که مدل های سه بعدی دیجیتال شما را بوسیله تنطیماتی که شما اعمال می کنید برای پرینتر سه بعدی اماده می کند و یک خروجیه جی کد به شما می دهد تا پرینتر شی را بسازد.

Slicer فایل STL را به صدها (گاهی هزاران) لایه افقی صاف، برپایه تنظیماتی که شما انتخاب می کنید تقسیم میکند و محاسبه می کند که چه مقدار ماده برای پرینت قطعه مورد نظر نیاز دارید و چه مدت طول می کشد تا این کار را انجام شود.

سپس همه این اطلاعات در یک فایل GCode، زبان بومی پرینتر سه بعدی جمع آوری میشود.تنظیمات Slicer تاثیر زیادی در کیفیت پرینت شما دارد پس مهم است که نرم افزار مناسب و تنظیمات درست برای گرفتن بهترین کیفیت ممکن داشته باشید.

وقتی GCode در پرینتر سه بعدی شما آپلود شد مرحله بعدی برای آن روی هم قرار دادن لایه های دو بعدی جدا است تا دوباره به عنوان یک شی سه بعدی در پلتفرم پرینت شما ساخته شود.

این کار با گذاشتن یک توالی از لایه های نازک پلاستیک، فلز یا مواد مخلوط و ساختن مدل به صورت یک لایه در هر زمان انجام میشود.

آیا هر فایل STL قابل پرینت سه بعدی است؟

متاسفانه خیر.فقط یک طراحی سه بعدی که به طور خاص برای پرینت سه بعدی ساخته شده باشد، قابل پرینت سه بعدی است. فایل STL فقط یک ظرف برای داده است نه تضمینی بر این که چیزی قابل پرینت است.

مدل های سه بعدی مناسب برای پرینت سه بعدی باید یک ضخامت دیواره حداقل و یک هندسه محکم داشته باشند تا قابل پرینت سه بعدی باشند. بعنوان مثال ضخامت دیواره صفر(سرفیس ها) معمولا در نرم افزار ها قابل مشاهده هستند. اما هیچ پرینتر سه بعدی در دنیا وجود ندارد که بتواند ضخامت صفر را پرینت کند

مورد مهم دیگری که در هر طرح باید در نظر گرفت، ساپورت گذاری می باشد.

به طور کلی اگر طرح مورد نظر را بر بستر پرینتر قرار دهید، هر قسمتی از طرح که زاویه آن نسبت به کف پرینتر زاویه کمتر از 45 درجه داشته باشد، نیاز به ساپورت گذاری دارد.

بطور کلی، بعد از “یک طراحی مناسب”برای پرینت سه بعدی که مهمترین ایتم برای یک خروجی سالم می باشد، “چک کردن تنطیمات پروسه پرینت سه بعدی” مورد مهم دیگر می باشد.

چه در مورد فایل هایی که خودتان طراحی کرده اید و چه فایل های اماده ای که از سایت های معتبر دانلود کرده اید.

مزیت فرمت فایل STL چیست ؟

فایل های STL با هر پرینتر سه بعدی یا برنامه CAD سازگاری دارند.

کاربران می توانند یک فایلSTL را به سرعت کدنویسی کنند و آن را خیلی راحت بخوانند و بنویسند.

تقریبا همه ی نرم افزار های کامپیوتری امروزی، قابلیت ساخت فایل های STL را دارند.

بیشتر مدل های قابل پرینت سه بعدی که در اینترنت می توانید پیدا کنید در فرمت فایل STL هستند .

فایل های STL محدود به توضیح فقط هندسه سطح شی سه بعدی هستند.

تکسچر ها و متریال ها و صفت های دیگری که در بقیه فرمت های مدل CAD یافت می شوند در STL وجود ندارند.
دیگر چیزهایی که در فرمت فایل STL کمبود دارد گنجایش ابرداده است ( مثل اطلاعات حق تالیف و حق کپی که بسیار مهم است) ، نبود امنیت فایل و ناتوانی در شناسایی یا حل ارورهای فایل.
اگربخواهیم با ملایمت بگوییم فرمت فایل STL با پیشرفت های جدید و خصوصیات دردسترس در پرینترهای سه بعدی مدرن همگام نشده است.

آیا می توانید یک فایل STL را مستقیما از کامپیوترتان به صورت سه بعدی پرینت بگیرید؟

خیر!شما نیاز به یک گام اضافی دارید.

برای پرینت سه بعدی فایل STL به یک برنامه رابط پرینتر سه بعدی نیاز دارید. این برنامه ها را Slicer می نامند .

چطور می توانید یک فایل STL را باز کنید؟

خوشبختانه باز کردن یک فایل STL راحت ترین کار ممکن است.

چندین نمایش دهنده فایل STL رایگان برای این کار وجود دارند که شما می توانید آنلاین به صورت اپلیکیشن دستکتاپ از آن ها استفاده کنید.

یا از اپلیکیشن های موبایل استفاده کنید.در کنار این برنامه ها، تقریبا با تمامی نرم افزار های سه بعدی می توان از منوی Import یک فایل STL را باز کرد.

چگونه می توانید یک فایل STL را ویرایش یا تبدیل کنید؟

بله این کاملا ممکن است که بتوان یک فایل STL را ویرایش کرد و به فرمت فایل دیگری تبدیل کرد، چون فرمتش باز است چیزی وجود ندارد که شما را از تغییر محتواهای یک فایل بازدارد، درحقیقت در اکثر مواقع شما نیاز دارید که فایلی STL را ویرایش کنید، دو برنامه بسیار پرکاربرد در این زمینه Netfabb Meshmixer هستند.

چگونه می توانید یک فایل STL خراب را بازسازی کنید؟

این مورد هم مثل نکته قبلی توسط برنامه پر کاربرد Netfabb و Meshmixer انجام می شود

کجا می توان دانلود هایفایل STL رایگان را پیدا کرد؟

امروزه وب سایت های بسیار زیادی بر بستر اینترنت موجود دارند که فایل های رایگان و پولی را در اختیار شما قرار می دهند.در یک مقاله جداگانه این سایت ها را معرفی خواهیم کرد.

آیا جایگزین هایی برای فرمت فایل STL وجود دارد؟

فرمت فایل STL تنها فرمت استفاده شده در پرینت سه بعدی نیست.بیش از 30 فرمت فایل برای پرینت سه بعدی وجود دارد.

مهم ترین آنها فرمت فایل OBJ است که می تواند نمایش رنگ و بافت را ذخیره کند.انتخاب فرمت دیگر ” Polygon file format (PLY)” است ، که در اصل برای ذخیره اشیا اسکن شده سه بعدی استفاده می شود.
اخیرا تلاش هایی برای شروع یک نوع فایل جدید به نام 3MF انجام شده که یک فرمت فایل پرینت سه بعدی جدید است.

سازندگان آن ادعا می کنند این فرمت بسیار ساده و موثر خواهد بود و فرایند پرینت سه بعدی را بهبود می بخشد.
اخیرا شرکت بزرگ Microsoft با شرکت هایی مثل Hp ، Shapeways ، Autodesk وارد همکاری شده است تا از این فرمت در صنعت واقعیت افزوده خود استفاده کند…..

ایا فرمت فایل STL می تواند رنگ را نشان دهد؟

به دلیل این که فرمت فایل STL دارای اطلاعات رنگ نیست ساده است، وقتی اولین نمونه پرینتر سه بعدی درسال 1980 تکامل یافت، کسی درباره پرینت سه بعدی رنگی فکر نمی کرد، اما تکنولوژی چاپ سه بعدی و مواداولیه و فرایند ها به سرعت تکامل یافتند، البته نرم افزار از Materialise Magicیک فرآیند80 بایتی در فایل استفاده می کند تا رنگ کلی تمام بخش را نشان دهد .

همانطور که گفته شد فرمت نو ظهور 3MF میخواهد رنگ را به دیتای فایل خود اضافه کند.

واحد اندازه گیری STL چیست ؟

اساس کار بر حسب میلیمتر است، اما اغلب فایلهایی که به دست ما میرسد بر حسب inch هستند.

اگر چه می توانیم آن را به میلیمتر تبدیل کنیم اما ممکن است باعث بروز برخی بی نظمی ها شوند.

ابعاد :

اکثر فایلهای ارسالی یا بسیار کوچک و ریز هستند یا به بزرگی یک ساختمان چند طبقه!!!

توجه داشته باشید تبدیل این قبیل فایلها مشکل آفرین خواهند بود و بهترین راهکار این است که از همان نرم افزار مرجع، خروجی STL گرفته شود.

پس لازم است قبل از آپلود، مجدداً ابعاد فایل را در نرم افزاری مثل NefFabb Basic بررسی کنید. با سه زاویه ای شدن یک مدل، بسیاری از جزئیات آن کاهش می یابد، در اغلب نمونه ها، بسیاری از این موارد جزئی در چاپ سه بعدی اصلاً قابل مشاهده نیستند، اما گاهی تنظیمات خروجی ممکن است منجر به ایجاد یک مدل با سطحی با تراش های کوچک و بند بند شود،چنانچه از تنظیمات خروجی که استفاده می کنید خیلی مطمئن نیستید، پیشنهاد می شود فایل خود را در NetFabb Basic مورد بررسی قرار دهید