了解并選擇3D打印的最佳文件格式

魔猴君  知識(shí)堂   131天前

在3D打印領(lǐng)域，選擇正確的文件格式是保證打印質(zhì)量和效率的關(guān)鍵一步。由于有多種可用格式，因此很難知道哪一種最適合您的項(xiàng)目。在本文中，魔猴網(wǎng)將和大家一起探討3D打印中最常用的文件格式：STL、OBJ、AMF、3MF和STEP，詳細(xì)介紹它們的優(yōu)缺點(diǎn)，以幫助您做出明智的選擇。

STL：必不可少，但有限制

STL格式是“stereolithography”的縮寫，無(wú)疑是3D打印領(lǐng)域最知名的格式。這種格式的歷史可以追溯到1987年，由于其簡(jiǎn)單性和通用兼容性，它已成為標(biāo)準(zhǔn)。STL的工作原理是將模型的表面劃分為三角形，這一過(guò)程稱為曲面細(xì)分。這使得該格式對(duì)于大多數(shù)CAD軟件和切片器來(lái)說(shuō)都非常方便。

然而，這種簡(jiǎn)單性是有代價(jià)的。STL并不適合復(fù)雜的幾何形狀，包括曲線和孔，它們?cè)诖蛴r(shí)可能顯示為可見(jiàn)的多邊形。此外，在準(zhǔn)備打印模型時(shí)，不指定測(cè)量單位可能會(huì)導(dǎo)致縮放問(wèn)題。最后，STL文件通常容易出現(xiàn)內(nèi)部交叉點(diǎn)和非流形邊緣等錯(cuò)誤，如果不首先糾正這些問(wèn)題，可能會(huì)影響打印質(zhì)量。

圖片1：以STL或3MF導(dǎo)出的相同3D模型不會(huì)占用那么多存儲(chǔ)空間（照片來(lái)源：Prusa）

什么時(shí)候使用它？

對(duì)于需要與各種軟件兼容的簡(jiǎn)單項(xiàng)目，STL仍然是首選。特別適合初學(xué)者或沒(méi)有復(fù)雜幾何要求的打印。

OBJ：多功能替代品

OBJ格式雖然不如STL流行，但提供的附加功能對(duì)于更復(fù)雜的項(xiàng)目可能很有價(jià)值。OBJ最初是為3D動(dòng)畫(huà)開(kāi)發(fā)的，允許存儲(chǔ)紋理、材質(zhì)和顏色等附加信息。這使得它特別適合需要更多視覺(jué)細(xì)節(jié)的模型。

圖片2：OBJ格式允許您在單個(gè)文件中指定多種顏色（照片來(lái)源：Prusa）

OBJ的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它能夠處理更復(fù)雜的幾何形狀，不僅使用三角形，還使用多邊形和四邊形。然而，如此豐富的功能會(huì)導(dǎo)致文件更大，并且通常需要額外的文件來(lái)處理材質(zhì)和紋理，這會(huì)使打印過(guò)程變得復(fù)雜。

什么時(shí)候使用它？

OBJ格式非常適合視覺(jué)細(xì)節(jié)（例如紋理和顏色）很重要的項(xiàng)目。它還適用于STL格式無(wú)法很好處理的具有復(fù)雜幾何形狀的模型。

圖片3：與STL文件中可能存在的視覺(jué)缺陷不同，OBJ格式通常具有更高的質(zhì)量

AMF：被遺忘的格式

AMF（即增材制造文件）格式是STL格式的現(xiàn)代演變，旨在克服其局限性。AMF于2011年推出，可以在單個(gè)文件中存儲(chǔ)顏色、材料和晶格結(jié)構(gòu)等復(fù)雜信息，同時(shí)通過(guò)彎曲的三角形鑲嵌提供更高的準(zhǔn)確性。

盡管有其優(yōu)點(diǎn)，AMF尚未獲得業(yè)界的廣泛接受。它與一些舊軟件缺乏兼容性，這限制了它的采用。

圖片4：建模是3D打印的關(guān)鍵步驟，選擇良好的文件格式來(lái)導(dǎo)出模型在增材制造過(guò)程中也很重要。 

什么時(shí)候使用它？

如果您正在進(jìn)行的項(xiàng)目需要精確且多樣的信息（材料、顏色），并且您的軟件支持它，那么AMF可能是一個(gè)很好的選擇。

3MF：正在制定的新標(biāo)準(zhǔn)

3MF格式由一個(gè)大公司聯(lián)盟于2015年開(kāi)發(fā)，旨在成為3D打印的新標(biāo)準(zhǔn)。與AMF的功能類似，3MF旨在獲得更廣泛的接受，并且已經(jīng)得到越來(lái)越多的軟件和硬件產(chǎn)品的支持。

圖片5：3MF格式有助于避免3D模型中的錯(cuò)誤（照片來(lái)源：Prusa）

3MF是一種開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn)化格式，允許將復(fù)雜模型與精確信息存儲(chǔ)在壓縮的、人類可讀的文件中。它還具有針對(duì)常見(jiàn)建模錯(cuò)誤的內(nèi)置保護(hù)，使其從一開(kāi)始就可以打印。

什么時(shí)候使用它？

對(duì)于希望利用3D文件格式最新進(jìn)展的用戶來(lái)說(shuō)，3MF是一個(gè)絕佳的選擇。它特別適合需要高精度和與最新技術(shù)兼容的復(fù)雜項(xiàng)目。

STEP：CAD格式的“瑞士軍刀”

最后，STEP格式（即產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）廣泛應(yīng)用于CAD和工程領(lǐng)域。與其他格式不同，STEP并不是專門為3D打印而設(shè)計(jì)的，但它在不同CAD系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

圖片6：STEP格式是一種非常有用的格式，用于在不同的3D建模軟件之間共享文件

STEP不僅能夠存儲(chǔ)幾何形狀，還能夠存儲(chǔ)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配和元數(shù)據(jù)。然而，它并未針對(duì)3D打印進(jìn)行優(yōu)化，并且可能包含無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)，使準(zhǔn)備打印模型的過(guò)程變得復(fù)雜。

什么時(shí)候使用它？

STEP格式非常適合涉及復(fù)雜裝配或需要不同CAD軟件之間互操作性的項(xiàng)目。它對(duì)于在打印前編輯CAD文件也很有用。

選擇正確的3D打印文件格式取決于許多因素，例如模型的復(fù)雜性、所需的視覺(jué)細(xì)節(jié)以及與所用軟件的兼容性。STL仍然是簡(jiǎn)單模型和最大兼容性的默認(rèn)選擇，而3MF正在成為更復(fù)雜項(xiàng)目的未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)。OBJ和AMF格式為需要的人提供高級(jí)功能，而STEP對(duì)于復(fù)雜的CAD項(xiàng)目至關(guān)重要。

編譯整理：3dnatives