آیا عمر فایل STL به سر آمده است؟ بهبود کیفیت پرینت سه بعدی چگونه ممکن خواهد شد؟

چگونه فرمت فایل STL به بن بست خواهد رسید؟

اخیراً تلاش‌ها و توسعه‌هایی در دنیای پرینت سه بعدی رخ داده است که به موجب آنها، به این نتیجه رسیدیم که عمر کاربردی فایل STL در کمال آرامش و بی هیچ جنجالی رو به پایان است.

STL همواره یک فرمت بسیار مشکل‌دار بوده است، اما در همین حال تقریباً در همه‌ی جنبه‌های صنعت پرینت سه بعدی بکار گرفته شده است. حالا بنظر می‌رسد شکافی در این استاندارد ایجاد شده که شاید فرمت STL را برای همیشه به کام مرگ بکشاند.

فایل STL چیست؟

فایل STL یک فرمت مدل سه بعدی است که از قاعده‌ی mesh برای ارائه‌ی شئ سه بعدی استفاده می‌کند. در واقعی مشی از مثلث‌ها تعریف شده که سطح یک شئ را پوشش می‌دهد. STL مانند یک “پوست” است که تماماً از مثلث‌ها تشکیل شده است. این فرمت فایل به ساده‌ترین تعریف ممکن، گروهی از اعدادند که مکان‌های سه بعدی در فضای هر سه گوشه‌ی مثلث را معرفی می‌کنند. مانند مثال زیر:

facet normal -0.189553067088 0.977301478386 0.0946121066809
outer loop
vertex -9.78547859192 -9.21082210541 0.277236670256
vertex -9.4548368454 -9.27194213867 0.335449486971
vertex -9.40421581268 -8.9552898407 0.375922739506
endloop
endfacet
facet normal -0.16579669714 0.977534234524 0.130147337914
outer loop
vertex -9.40421581268 -8.9552898407 0.375922739506
vertex -9.80759620667 -8.79104614258 0.329373627901
vertex -9.78547859192 -9.21082210541 0.277236670256
endloop
endfacet

این چرخه ادامه دارد، و گاهی صدها و هزاران مثلث را تشکیل می‌دهد.

شما شاید فکر کنید این کاری عاری از مساله است، اما مطمئناً اینطور نیست. مشکلات بسیاری احتمالا وجود خواهند داشت که با این فرمت طراحی اتفاق می‌افتند. شامل:

  • “حفره‌ها” در جایی که مثلث تعریف نشده است.
  • مثلث‌های جداافتاده که به باقی پوست متصل نشده‌اند.
  • مثلث‌های برعکس که درون و برون آن جابجا شده است.
  • حصول نتایج غافلگیرکننده، زمانی که مثلث‌ها داخل یک شکل محصور شده ظاهر می‌شوند

و الی آخر.

تمامی این مشکلات کاملا محتمل هستند و روزانه مشاهده می‌شوند. این مشکلات ناشی از فرمت دلیل نیاز ما به “تعمیر” و “بهینه سازی” مدل‌های سه بعدی قبل از آماده‌سازی آنها برای پرینت سه بعدی است

این آماده‌سازی نیز معمولا برای یک برنامه Slicing ترتیب داده می‌شود که پوست سه بعدی ارائه شده توسط STL را تجزیه(decompose) کرده و به slice (برش) تبدیل می‌کند. هر یک از آنها به یک راه‌ابزار(toolpath) برای پرینتر سه بعدی جهت انجام کار تبدیل می‌شود.

این کار منطقی جلوه می‌کند، چرا که اصلا STL برای این هدف جهت بکارگیری در اولین پرینترهای سه بعدی طراحی شد. اما هماطنور که اخیراً گزارش‌هایی حاصل شده است، برخی شرکت‌ها در حال گذشتن از STL هستند، مانند Velo3D. پیشنهاد می‌کنیم ویدیوی زیر را مشاهده بفرمایید.

سیستم آنها – و در باور ما، چندین تولیدکننده پرینتر سه بعدی دیگر – از مدل پایه CAD برای ساخت راه‌ابزارهای ماشین بهره می‌برد و از فرمت میانی مانند STL استفاده‌ای نمی‌کند.

باورها به این سمت سوق داده شده‌اند که این کار، به استاندارد تبدیل خواهد شد. جرا؟ جون مدل CAD می‌تواند همه‌ی اطلاعاتی که می‌توانند برای یک برنامه slicing مفید باشند را شامل شود. برای مثال، یک مدل CAD می‌تواند شامل اطلاعاتی مانند استرس‌های مکانیکی و جهت آنها  شود. یک برنامه‌ی Slicing می‌تواند آن داده را حس کرده و برش را برای ارائه یک راه‌ابزار بهینه که آن استرس‌ها را فائق می‌آید، تنظیم کند.

بکارگیری STL نمی‌تواند منجر به این فرایند شود، چون تمامی اطلاعات فراتر از پوست خارجی هنگام خروجی گرفتن فایل CAD به فرمت STL از بین می‌رود.

چرا ما باید باید اطلاعات مهم را از دست بدهیم؟

چرا ما آنها را نگه نداریم و از آنها استفاده مناسب نکنیم؟

تصور می‌شود آینده‌ی سیستم‌های Slicing پرینت سه بعدی مستقیما با فایل CAD به عنوان فرآیندی استاندارد کار خواهند کرد. آنها سریعاً الگوریتم‌های بسیار قدرتمندی برای تولید قطعات بشدت بهینه توسعه می‌دهند که هیچگاه با اسلایسرهای STL-محور قابل حصول نیستند و نبوده‌اند.

در نتیجه، ما شاهد مهاجرت کاربران به سمت سیستم‌های Slicing با محوریت CAD خواهیم بود. این کار موجب می‌شود بازار Slicerها به سرعت به سمت استاندارد CAD-محور حرکت کنند. بنابراین STL مرگ را در آغوش خواهد کشید و رهسپار گورستان خواهد شد.

بنظر می‌رسد نمونه‌هایی از کار با CAD-slicing در بین شرکت‌های تولیدکننده پرینترهای مقیاس بزرگ در ابتدای این راه مشاهده شود. چرا که آنها در رقابت خود به دنبال ارائه مزیت رقابتی هستند. این کار در نهایت باعث می‌شود دیگر تولیدکننده بزودی به سمت استراتژی‌های مشابه سوق پیدا کنند

این کار اثراتی بر سیستم‌های اسلایسینگ ژنریک مانند Simplify3D، تازه واردی به نام Pathio و اسلایسر منبع باز مانند Cura یا Slic3r خواهد داشت. همه مواردی که ذکر شدند از رویه‌ی STL تبعیت می‌کنند و ممکن است به سمت CAD تغییر استراتژی دهند.

شایعه شده که Simplify3D در اواسط یک بازنویسی بزرگ از محصول خود که در سال جاری Version 5 نام خواهد گرفت، می‌باشد. آیا آنها در حال مهندسی یک آپشن CAD-input هستند؟ اگر چنین است، این کار برای آنها بسیار استراتژیک خواهد بود.

بنظر می‌رسد در نهایت Cura بتواند قاعده‌ها را عوض کند، چرا که به ععنوان قلب استراتژی Ultimaker عمل می‌کند. اگر Ultimaker بخواهد خروجی‌های بهینه پرینت سه بعدی برای مشتریانش به ارمغان بیاورد، آنها مجبور خواهند بود با Cura بر سر داده‌های CAD به توافق برسند. و از آنجایی که اشخاص ثالث بسیاری از Cura برای اسلایسر خود بهره می‌برند، ممکن است بتوانند بر روی این موج سوار شوند.

تنها نامی که موجب بروز نگرانی می‌شود Slic3r است که پشتیبانی نامی و باانگیزه و با عقبه‌ای محکم ندارد. این سیستم یک پروژه‌ی منبع باز است و برخی شرکت‌ها مانند Prusa Research نسخه‌هایی تکامل یافته‌تر از آن را ساخته‌اند. احتمال می‌رود Prusa Research منابع لارم برای راه اندازی چنین تغییری را فراهم کند، اما ممکن است دیرتر از بقیه این اتفاق رخ دهد.

آشفتگی زیادی در شرف رخ دادن است. اما پرچمداران این صنعت که باور به “نابرده رنج، گنج میسر نمی‌شوند” دارند، پس واقعا باید ورودی CAD را به آغوش بکشند. اگر چنین اتفاقی رخ دهد، ما شاهد یک انقلاب در کیفیت قطعات ساخته شده با پرینتر سه بعدی خواهیم بود.

و صدالبته، مرگ STL.

برگرفته از Fabbaloo

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

1
سلام.
چطور میتونیم کمکتون کنیم!
Powered by