¿Qué formato de archivo elegir para la impresión 3D?
La fabricación aditiva es un flujo de trabajo complejo que requiere no sólo la propia impresora 3D, sino también un archivo que pueda utilizarse como modelo de máquina para crear el objeto deseado. Esto puede hacerse descargando modelos listos para usar de sitios como Thingiverse y Cults3D, o creándolos uno mismo utilizando escáneres 3D, softwares CAD y de modelado como TinkerCAD, BlocksCAD, Fusion 360, etc. Una vez que el archivo de impresión 3D está listo, se envía a un slicer, que lo convierte en código legible por la máquina mediante una serie de instrucciones que la impresora debe seguir para crear la pieza deseada. Existen una amplia variedad de formatos de archivo diferentes utilizados por el software CAD, los slicers y las impresoras 3D. Aquí le daremos una visión general para que puedas elegir el formato de archivo para impresión 3D que mejor se adapte a tus necesidades.
STL (Standard Tesselation Language)
El formato de archivo de impresión 3D STL, desarrollado por 3D Systems, existe desde finales de la década de 1980 y significa «Standard Tesselation Language» (lenguaje de teselación estándar). El formato se conoce también como «estereolitografía», ya que se desarrolló en su momento para el proceso de impresión 3D del mismo nombre. Hoy en día, se considera el formato más utilizado en CAD y softwares de corte, con el que trabajan las impresoras 3D. En el formato STL, los datos del objeto se almacenan en forma de cuadrícula formada por triángulos. Para explicar cómo funciona el formato de archivo STL para la impresión 3D en términos sencillos, podemos decir que transforma los modelos 3D en numerosos triángulos pequeños. Este proceso también se conoce como teselación (formación de mosaicos).
Créditos: Sculpteo
El modelo STL corresponde, por tanto, a una red de triángulos que representan únicamente la superficie exterior del objeto 3D. Cuanto más pequeños sean los triángulos, mayor será el nivel de detalle en la representación del modelo. También es importante entender que los archivos STL siempre representan una superficie cerrada y que, por tanto, el modelo no puede contener espacios vacíos o zonas inconexas. Esto se debe a que los archivos deben ser mallas estancas e imprimibles, sin solapamientos ni bordes sin ramificar. La desventaja del formato de archivo STL para la impresión 3D es que no maneja muy bien las geometrías complejas y ocasionalmente produce polígonos que son visibles en las piezas impresas en 3D.
OBJ (Wavefront Object)
OBJ es un formato de archivo desarrollado por Wavefront Technologies, diseñado originalmente para el almacenamiento e intercambio de modelos 3D en la industria de los gráficos por ordenador. En la actualidad, se considera un estándar abierto para la impresión 3D y es conocido por su sencillez de uso. También es popular entre los usuarios para intercambiar modelos 3D entre distintas aplicaciones de software o programas de diseño 3D. El formato OBJ almacena información sobre la geometría de un modelo 3D. Esto incluye la posición de los puntos de esquina, conocidos como vértices, así como las conexiones entre puntos, normales de superficie y coordenadas de textura.
A diferencia del archivo STL para impresión 3D, el formato OBJ también admite información sobre el material del objeto, como colores y texturas. Además, se pueden guardar varios objetos en un solo archivo. Para formas complejas, OBJ es más adecuado que STL, ya que los modelos se ensamblan con formas distintas de los triángulos, como polígonos y cuadriláteros. El formato OBJ suele constar de dos partes que se utilizan juntas: el archivo .obj y el archivo .mtl (biblioteca de plantillas de materiales) o .png. El primero contiene la información básica relativa a la geometría del modelo 3D, como la definición de los puntos de esquina. El segundo archivo, independiente del primero, se utiliza para almacenar la información relativa a los materiales.
Créditos: Free3D
AMF (Additive Manufacturing File Format)
El llamado Additive Manufacturing File Format (AMF) es un formato de archivo estándar de código abierto para la impresión 3D, desarrollado por el comité ASTM f42. Fue diseñado para ofrecer características únicas en un formato de archivo que no se encuentran en otros formatos como STL u OBJ. Es capaz de almacenar múltiples objetos en un único archivo y admite tanto cuadrículas como vóxeles. En concreto, AMF permite una representación más precisa y versátil de los modelos 3D en cuanto a información completa sobre geometría, textura y color. De este modo, los modelos 3D pueden representarse con mayor detalle, lo que es especialmente importante cuando se utilizan múltiples materiales y colores en el proceso de impresión 3D. Así, AMF permite reproducir varios colores en un único modelo 3D.
Además, el formato AMF es capaz de almacenar modelos 3D con su correspondiente información de textura, lo que aporta un nivel de detalle adicional a la representación de modelos 3D. AMF también presenta una estructura de malla más detallada que otros formatos, lo que da lugar a una representación más precisa de curvas y superficies. Los archivos AMF utilizan el lenguaje XML (Extensible Markup Language) para representar los datos, lo que hace que el archivo de impresión 3D sea legible y facilita la edición manual y el ajuste de parámetros.
Créditos: Quora
3MF (3D Manufacturing Format)
Los llamados 3MF (3D Manufacturing Format) se crearon para ir más allá y desarrollar un formato de archivo para impresión 3D con propiedades más amplias que los formatos STL y AMF y para representar aún mejor los modelos de impresión 3D. Al igual que el OBJ, es un formato de archivo abierto ideal para el intercambio de datos de impresión 3D. Los archivos en formato 3MF son fáciles de leer, escribir y procesar, gracias a su estructura de datos optimizada en comparación con los archivos STL. Al igual que el AMF, el formato 3MF se basa en Extensible Markup Language (XML), lo que significa que se puede guardar en este formato, facilitando su lectura y preparándolo para el procesamiento directo.
Al igual que el formato OBJ, 3MF también proporciona una representación muy detallada del modelo, con soporte completo para la información geométrica, incluidos distintos materiales, texturas y colores. La particularidad del formato 3MF es que permite referenciar y mover objetos individuales sin tener que modificar la malla. Esto significa que pueden colocarse varios objetos idénticos con referencia a la misma malla. No ocurre así con el formato STL, en el que habría que crear una copia de cada triángulo para cada malla. En 3MF, se considera la nueva instancia del objeto y se registra su nueva posición. Por último, el uso del formato de archivo 3MF para la impresión 3D permite añadir nuevas funciones si la impresión 3D requiere tales modificaciones en el futuro.
Créditos: UltiMaker
STEP (Standard for Exchange of Product model data)
El último formato de archivo para la impresión 3D es el denominado Standard for Exchange of Product model data (STEP), que también es una norma ISO. Se trata de un formato estándar para el intercambio de información sobre modelos 3D, que tiene algunas propiedades ampliadas en comparación con los formatos de archivo ya presentados. Los archivos STEP se utilizan principalmente en el contexto del modelado de productos y el software CAD, donde permiten intercambiar datos técnicos de productos entre distintas aplicaciones CAD.
El formato STEP se caracteriza, por tanto, por su compatibilidad e independencia de los fabricantes. Un gran número de programas CAD ya son compatibles con el formato STEP. En un archivo de este tipo, los datos se almacenan en módulos separados, facilitando el trabajo con sólo una parte de la información. Además, los archivos STEP pueden guardarse en formato ASCII, lo cual facilita su lectura gracias a su característica textual. STEP también puede guardarse en formato binario, como 3MF, haciendo el intercambio de datos más fácil.
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*Créditos foto de portada: Markforged
