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En matière d’impression 3D, il existe différents formats de fichiers, mais les plus courants sont STL, 3MF, AMF et OBJ. Le choix dépend principalement de votre rôle – que vous soyez un ingénieur ou un designer de produits qui souhaite imprimer un design 3D, ou si vous êtes celui qui utilise l’imprimante 3D. Si vous cherchez à obtenir un devis et à commander des pièces imprimées en 3D, le moteur de devis instantané de Xometry est un excellent outil. Vous pouvez également y télécharger des fichiers STP, mais gardez à l’esprit que les fabricants finaux devront convertir ces fichiers dans des formats conviviaux pour les imprimantes 3D tels que STL.
Flux de travail d’impression 3D : Quels fichiers et logiciels nécessaires ?
Pour mieux comprendre les formats de fichiers d’impression 3D, il est essentiel de comprendre le fonctionnement de l’impression 3D elle-même. Les imprimantes 3D créent des objets en les construisant couche par couche. Par conséquent, après avoir conçu un modèle et l’avoir enregistré dans un format de fichier d’impression 3D spécifique, la prochaine étape cruciale est le découpage. Le découpage est le processus par lequel le modèle solide est divisé en de nombreuses couches horizontales minces. Cette étape est essentielle uniquement si vous utilisez vous-même une imprimante 3D.
Le logiciel de découpage scanne ces couches et utilise les informations pour générer le code G, qui est un ensemble d’instructions détaillées dictant comment l’imprimante 3D doit se déplacer pour produire l’objet souhaité. Ce fichier de code G est ensuite envoyé à l’imprimante pour exécution. Le logiciel de découpage, essentiel pour préparer un modèle pour l’impression, ne fonctionne pas avec les formats de fichiers 3D standard tels que STEP, IPT et SLDPRT. Ces formats doivent d’abord être convertis en format de fichier de fabrication additive.
Certaines imprimantes 3D sont équipées de leur propre logiciel de découpage natif, permettant aux utilisateurs d’utiliser directement le modèle au format de fichier d’impression 3D sans avoir besoin d’un logiciel tiers. Cette intégration peut simplifier le processus d’impression et améliorer la compatibilité entre le fichier de modèle et les capacités de l’imprimante.
Les informations contenues dans le fichier CAO sont cruciales pour une impression 3D réussie. Le format de fichier détermine les données spécifiques que le fichier transporte, qui sont utilisées pour générer le code machine nécessaire. Les informations essentielles comprennent la géométrie, la texture, la couleur et le matériau. Les formats de fichiers CAO 3D classiques n’encodent souvent pas ces données spécifiquement pour l’impression 3D, d’où la nécessité de formats de fichiers d’impression 3D spécialisés.
Parmi les différents formats de fichiers d’impression 3D disponibles aujourd’hui, les plus répandus sont STL, OBJ, AMF et 3MF. Voyons comment ils se comparent.
Comparaison entre STL, OBJ, AMF et 3MF
| Format de fichier |
Extension | Cas d’utilisation | Caractéristiques | Limites | Taille du fichier* |
| STL | .stl | Prototypage et pièces simples, par exemple des composants mécaniques de base | Stocke la géométrie sous forme de collection de triangles ; prise en charge universelle sur les plateformes d’impression 3D |
Pas de prise en charge de la couleur, de la texture ou des propriétés détaillées des matériaux | Généralement de 1 à 25 Mo, peut être optimisé jusqu’à 100 Ko avec des détails réduits |
| 3MF | .3mf | Applications modernes et polyvalentes, par exemple des produits de consommation avec des caractéristiques détaillées, des objets en matériaux mixtes | Compact et efficace ; prend en charge des fonctionnalités avancées telles que la couleur, le matériau et les géométries complexes | Un soutien croissant mais pas encore aussi universel que STL ; peut nécessiter un logiciel moderne | 2 à 30 Mo, compression efficace pour réduire les tailles |
| AMF | .amf | Applications avancées nécessitant des attributs détaillés, par exemple, des prototypes multi-matériaux, des motifs de couleurs complexes | Compatible avec plusieurs matériaux, couleurs et textures ; Idéal pour les designs complexes | Moins largement compatible par les imprimantes 3D et les logiciels ; plus complexe que STL | Généralement de 10 à 100 Mo, peut être plus grand avec des données complexes |
| OBJ | .obj | Modèles détaillés nécessitant de la texture et de la couleur, par exemple, modèles de personnages dans les jeux, designs architecturaux complexes | Prend en charge les propriétés de texture, de couleur et de matériau ; permet un rendu très détaillé | Peut être volumineux et complexe en raison de données supplémentaires ; peut nécessiter la gestion de plusieurs fichiers (géométrie, textures) | Sans textures : 5 à 50 Mo ; avec textures : jusqu’à plusieurs centaines de Mo |
*Les estimations de la taille des fichiers sont basées sur des cas d’utilisation typiques et peuvent varier considérablement en fonction des détails spécifiques et de la complexité du modèle.
Fichiers STL
Le format de fichier STL (STereoLithography) est le format le plus utilisé en impression 3D. Sa simplicité et sa compatibilité universelle en font le choix idéal pour une large gamme de logiciels de CAO 3D et d’applications d’impression 3D.
L’une des principales caractéristiques du STL est qu’il enregistre la géométrie à l’aide de tessellations. La tessellation est le processus qui consiste à recouvrir (carreler) une surface avec une série de formes géométriques de manière à ce qu’il n’y ait pas de lacunes ou de chevauchements. Dans les fichiers STL, la géométrie d’un modèle 3D est codée par de nombreux triangles couvrant les surfaces du modèle.
Pour les surfaces incurvées, un grand nombre de triangles arbitrairement petits sont nécessaires pour couvrir les surfaces. Toutefois, plus le nombre de triangles utilisés dans un modèle est élevé, plus la taille du fichier est importante.
Le format STL se distingue également par le fait qu’il ne stocke que les données géométriques. Les autres données relatives à un modèle, telles que la couleur, la texture et le matériau, sont laissées de côté. Cela ne posait pas de problème lorsque les imprimantes ne pouvaient imprimer qu’en une seule couleur et un seul matériau à la fois. Ce n’est peut-être pas encore un problème si vous avez besoin d’un simple prototype. Cependant, avec les progrès de l’impression 3D, tels que l’impression multi-couleurs et multi-matériaux, et avec l’utilisation de l’impression 3D pour produire des objets entièrement fonctionnels et prêts à l’emploi, le format de fichier STL pourrait bien être en voie de disparition.
Avantages
- Compatible avec pratiquement tous les matériels et logiciels du monde de l’impression 3D
- Format de fichier le plus largement utilisé et partagé pour l’impression 3D. Des millions de modèles STL sont disponibles pour un téléchargement facile en ligne
Inconvénients
- Peut uniquement stocker des données géométriques. Les données de couleur, de texture et de matériau sont omises.
- Le niveau de détail est limité. Par exemple, les surfaces incurvées sont approximatives
- Plus la précision du fichier est élevée, plus il sera volumineux
- La tessellation peut présenter des trous et des triangles qui se chevauchent, car le format de fichier est sujet aux erreurs. Notez que les imperfections peuvent être détectées et corrigées à l’aide d’outils de réparation STL. Mais cela prend du temps
- L’échelle et les unités ne sont pas spécifiées
Fichiers AMF
Le format de fichier d’impression 3D AMF (abréviation de Additive Manufacturing File, soit Fichier de fabrication additive en français) est considéré comme une version mise à jour de STL. Il a été développé exclusivement pour la fabrication additive par l’ASTM (American Society for Testing Materials) en 2013 pour répondre aux limites des fichiers STL.
Comme STL, AMF stocke les données géométriques à l’aide de la tessellation triangulaire. Cependant, les triangles dans AMF peuvent se courber, ce qui permet une représentation précise des données. Cela conduit également à des tailles de fichier beaucoup plus petites, car une plus petite quantité de triangles est nécessaire pour représenter avec précision les surfaces courbes.
En outre, les fichiers AMF peuvent stocker des données de couleur, de texture, de matériau, de duplication, d’orientation et de treillis, ainsi que des métadonnées. Cela les rend bien plus performants techniquement que leurs homologues STL.
Avantages
- Peut stocker toutes les données et métadonnées possibles sur un modèle
- L’échelle peut être spécifiée en différentes unités
- Très faible possibilité d’erreur
- Petite taille de fichier
Inconvénients
- A un soutien limité
- L’adoption a été lente
- Non pris en charge par toutes les plateformes et tous les logiciels d’impression 3D
Fichiers 3MF
Après avoir analysé les lacunes et la lenteur de l’adoption du format de fichier AMF, certains des plus grands noms de l’impression 3D, dont Autodesk, 3D Systems, Stratasys, HP et Microsoft, se sont réunis pour former un organisme connu sous le nom de consortium 3MF. Cet organisme a développé le format de fichier d’impression 3D 3MF qui est très similaire mais beaucoup plus largement accepté que l’AMF.
L’influence de l’industrie et la vaste base de clients du consortium 3MF, ainsi que la fonctionnalité du format de fichier d’impression 3D 3MF, sont responsables de sa large acceptation.
Les fichiers 3MF possèdent toutes les propriétés techniques des fichiers AMF. Ils utilisent des tessellations triangulaires courbes pour coder la géométrie. Ils peuvent également stocker des données de couleur, de texture, de matériau et d’orientation, et sont très précis.
Les données sont stockées sous le format XML lisible par l’homme (par opposition au binaire) pour faciliter le développement et la modification. Les fichiers 3MF sont pour la plupart exempts d’erreurs et sont considérés comme prêts à imprimer, ce qui est très apprécié dans l’impression 3D.
Avantages
- Relativement populaire et compatible avec des dizaines de logiciels
- Stocke les données de géométrie avec précision
- Peut stocker toutes les données liées à un modèle
- Stocke toutes les données, métadonnées et propriétés dans une seule archive
Inconvénients
- Non compatible sur toutes les plateformes
- Trop complexe pour des applications simples
- Peut devenir un format de fichier propriétaire
Fichiers OBJ
Développé par WaveFront Technologies, le format de fichier OBJ était à l’origine utilisé pour la conception de graphiques comme format de fichier d’échange neutre. Avec le développement de l’impression multicolore et multi-matériaux, le format de fichier a ensuite été adopté par l’industrie de l’impression 3D.
En termes de popularité, OBJ est populaire mais moins que STL. Cependant, contrairement à STL qui ne stocke que des données géométriques, OBJ peut stocker des données de géométrie, de couleur, de texture et de matériau. Les données de couleur sont stockées dans un MTL (Material Template) compagnon séparé. Un fichier OBJ doit être partagé avec son fichier MTL correspondant pour que l’impression couleur soit possible.
Une autre caractéristique clé du format OBJ est qu’il vous permet de choisir la façon dont la géométrie de votre modèle est encodée. Vous pouvez créer des pavages en utilisant diverses formes telles que des polygones et des quadrilatères, et pas seulement des triangles. Vous pouvez également utiliser des méthodes plus avancées et précises telles que les courbes et les surfaces de forme libre. Ceux-ci permettent aux fichiers OBJ de stocker des modèles avec beaucoup plus de précision.
Avantages
- Conserve avec précision les données de géométrie, de couleur, de texture et de matériau
- Format de fichier standard neutre et open source largement compatible avec l’ensemble des logiciels
Inconvénients
- Contient une grande quantité de données complexes. Le partage et la modification demandent du temps
- Les données de couleur et de texture sont stockées dans un fichier séparé
Fichiers STEP
Les fichiers STEP (STP) sont un format standard utilisé en CAO et en ingénierie. Ils stockent des modèles 3D détaillés avec des géométries précises et sont idéaux pour les designs et les assemblages d’ingénierie complexes.
Puis-je utiliser STP pour l’impression 3D ?
Oui, mais avec quelques réserves. Ces fichiers peuvent être utilisés pour obtenir un devis (par exemple, avec le moteur de devis instantané Xometry), mais ils ne peuvent généralement pas être utilisés directement pour l’impression 3D et doivent être convertis dans les formats natifs pour l’impression 3D. Cette conversion peut être effectuée à l’aide de divers outils logiciels de CAO tels que SolidWorks ou des convertisseurs en ligne.
Puis-je convertir STL en STP ?
La conversion de STL en STP est difficile car les fichiers STL ne contiennent que la géométrie de surface sans les données paramétriques utilisées dans STP. L’inverse, convertir STP en STL, est plus simple en utilisant un logiciel de CAO, mais peut perdre une partie des détails et de la complexité d’origine.
Comment redimensionner les fichiers d’impression 3D
- Outil de mise à l’échelle : Importez le modèle dans un logiciel de CAO ou de modélisation 3D (par ex., Blender, Tinkercad ou Fusion 360) et appliquez l’outil de mise à l’échelle pour ajuster la taille proportionnellement
- Ajuster la résolution du fichier : Appliquer la fonction « Réduire » ou « Simplifier » de Meshmixer ou d’outils similaires pour réduire les détails tout en conservant la géométrie (en réduisant le nombre de triangles dans les fichiers STL)
- Comprimer le fichier : Convertissez les modèles en formats tels que 3MF pour une compression intégrée. Cela réduit la taille du fichier sans modifier les dimensions
Lors du redimensionnement des fichiers d’impression 3D, il est important de conserver les proportions du modèle pour éviter toute distorsion. Vérifiez toujours que le modèle redimensionné tient dans le volume d’impression de votre imprimante et répond à vos contraintes de design. Pour les pièces fonctionnelles, assurez-vous que le redimensionnement n’affecte pas leur capacité à s’emboîter ou à fonctionner correctement. De plus, soyez attentif aux détails et à la résolution du modèle, en particulier lorsque vous réduisez la taille du fichier, afin de préserver les caractéristiques essentielles et la qualité globale.
Téléchargez vos fichiers 3D et obtenez un devis
En conclusion, nous recommandons le format STL pour les géométries simples et les prototypes monochromes. Si vous avez l’intention d’imprimer des pièces simples en couleur, l’OBJ est une meilleure option (même si les données de texture et de couleur sont stockées dans un fichier séparé). Les formats de fichiers d’impression 3D 3MF et AMF sont les plus avancés techniquement car ils stockent toutes les informations sur le modèle. Ils sont parfaits pour les objets complexes multi-pièces, multicolores et multi-matériaux. Ils se distinguent également par leur facilité de partage de fichiers, car toutes les données et métadonnées sont stockées dans des fichiers compacts et compressés. Si vous disposez du logiciel de support compatible et nécessaire, n’hésitez pas à utiliser le format AMF. Sinon, le format 3MF constitue l’option la plus sûre car il est plus populaire et plus susceptible d’être compatible avec les logiciels de support.
Xometry propose des services d’impression 3D pour 7 technologies de fabrication additive. Il vous suffit de télécharger votre fichier CAO sur notre moteur de devis instantané pour obtenir un devis avec des prix et des délais.
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