FUENTE: 3dnatives.com
Aunque las tecnologías de fabricación aditiva funcionan de forma diferente y cada una tiene sus propias características, hay un proceso que siempre se realiza de la misma manera: el diseño asistido por computadora (CAD).
Esta etapa consiste en modelar una pieza en dos o tres dimensiones para determinar su forma geométrica. Una vez terminado el modelo 3D, es necesario exportarlo a un archivo que pueda ser interpretado por un slicer, un software que actúa como intermediario con la impresora 3D. En este punto, al usuario se le presentan varias opciones de exportación: OBJ, STL, PLY, 3MF y muchos otros. A veces puede ser difícil elegir entre los diferentes formatos existentes aunque es cierto que STL y 3MF son probablemente los más populares entre los aficionados de la fabricación aditiva.
Desarrollado en 1987 por 3D Systems, la primera empresa especializada en impresión 3D, el formato STL es actualmente el más popular del mercado. Acrónimo de estereolitografía (o de Standard Triangle Language), el formato está presente en la mayoría de las plataformas que ofrecen modelos 3D, como Thingiverse, MyMiniFactory o Cults. Por otro lado, el formato 3MF fue desarrollado recientemente por un consorcio dirigido por Microsoft. Lanzado en 2015, 3MF está ganando popularidad debido a algunas de sus características específicas. También conocido como 3D Manufacturing Format, los archivos 3MF están pensados para ser inteligibles y limitar los errores durante el proceso de impresión.
Las características de los archivos STL
Desde su creación en 1987, el STL ha sido el formato más popular para los usuarios de la impresión 3D, principalmente debido a su antigüedad. Compatibles con todos los slicers y programas CAD, los archivos STL se utilizan principalmente en la industria para prototipado rápido. Como sugiere su acrónimo, el formato replica la información de cada modelo utilizando triángulos. En otras palabras, el formato STL recrea un modelo 3D lo más parecido a su forma utilizando miles de triángulos. Por ejemplo, una superficie plana (2D) de 4 lados se dividirá en 2 triángulos. Por lo tanto, un cubo tridimensional se dividirá en doce triángulos, dado que tiene 6 caras.
El número de triángulos también determina la precisión de la impresión. Esto supone que, por ejemplo, modelar una cara requerirá de muchos triángulos. Todos estos se dispondrán de manera que sean lo más parecido a la forma definida por el modelo 3D. Sin embargo, no contienen ninguna información sobre el proceso de fabricación, el material, la textura o el color. Y aquí es precisamente donde reside una de las principales limitaciones del formato STL.
Cuanto más preciso sea el formato STL, más triángulos contendrá.
A pesar de su gran volumen, los archivos STL sólo contienen información para establecer la geometría de una pieza. Sin embargo, utilizando un slicer, el usuario puede añadir varios parámetros de impresión (slicing) al archivo del modelo STL. En ese caso, sólo se podrán guardar en formato 3MF.
Otro problema del STL es la frecuencia de los archivos dañados. Cuando un archivo es defectuoso, normalmente se debe a un problema durante la conversión, y el usuario se verá obligado a repararlo. Por eso, siguiendo el ejemplo de Netfabb y Meshmixer, existen varios programas de reparación que permiten corregir los defectos de los archivos 3D. Sin embargo, el uso de este tipo de software añade un paso más al proceso de impresión. Por último, el formato STL es ilegible para los humanos, sólo los programas informáticos compatibles son capaces de entenderlo y, por tanto, de interpretarlo.
Las características de los archivos 3MF
Mucho más reciente que STL, el formato 3MF es el resultado de un consorcio lanzado por Microsoft, que incluye a Dassault, Autodesk, Stratasys y Ultimaker. Este formato se distingue por su ligereza y la gran cantidad de información que contiene.
El archivo 3MF, a diferencia del STL, no es sólo una malla. Se trata de un archivo (similar al .zip) que contiene tanto el modelo 3D (en malla) como información sobre la fabricación del modelo. Esto incluye datos sobre los métodos de fabricación, los materiales y los ensamblajes requeridos. Sobre esto, Microsoft explica: “3MF es un formato de archivo especialmente adaptado a la impresión 3D y a Windows. 3MF incluye colores, texturas, escalado con opciones de impresión recomendadas y muchas otras mejoras”. Además, un archivo 3MF está codificado en XML, lo que lo hace inteligible para un humano, y no sólo para una máquina. Por lo tanto, si se sustituye la extensión .3MF por la extensión .ZIP, es posible abrir cada fichero del archivo para obtener sus características. Además de su apertura (facilidad de lectura), también es más inteligente, ya que ofrece una mejor comprensión de los errores de mallado. Evita los problemas relacionados con las variedades geométricas (manifold), lo que evita las auto-intersecciones, los modelos «non-manifold» y los agujeros en la malla.
Imagen: nTopology)
Por el momento, la principal limitación del formato 3MF no son sus propiedades, sino su falta de popularidad. A pesar de las limitaciones de sus características, el STL está actualmente mucho más democratizado que el 3MF. Este fenómeno se puede observar en las plataformas de archivos, como Thingiverse, Cults o Printables. Y además hay otras desventajas. Hay una falta de integración con ciertos slicers y software CAD, que actualmente son incompatibles con este formato. También hay una falta de intercompatibilidad entre slicers, ya que ciertos parámetros configurados en un programa no se transferirán necesariamente a otro cuando se abra el mismo proyecto. Sin embargo, es de esperar que en el futuro, si el formato 3MF gana popularidad, se consigan resolver estos problemas. Sobre todo porque se trata de un archivo con código XML, y por lo tanto puede ser mejorado con el tiempo. También se espera alcanzar una compatibilidad cruzada que facilite compartir archivos que puedan ser interpretados correctamente por diferentes slicers.
¿3MF es el formato del futuro?
Como vemos, es probable que el formato 3MF se convierta en el estándar en el futuro. Gracias a sus propiedades, varios expertos en tecnología ya la han adoptado.
Por su capacidad para limitar el riesgo de error y facilitar el intercambio de modelos, el formato 3MF parece mucho más adecuado. De hecho, el gigante estadounidense 3D Systems, creador del STL, decidió unirse al Consorcio 3MF en su lanzamiento en 2015.