J’ai toujours comparé un format de fichier d’impression 3D à une langue qu’une imprimante 3D peut comprendre. Tout comme il existe des langues que différentes populations peuvent parler, il existe des formats de fichiers d’impression 3D que certaines imprimantes 3D peuvent traiter même si elles sont alimentées par des technologies différentes, et il existe des formats de fichiers qui sont exclusifs à certaines imprimantes 3D. Comment faire la différence entre les formats de fichiers et quels sont les avantages et les inconvénients à connaître ? L’article ci-dessous donne un aperçu des principaux formats de fichiers d’impression 3D et de leur utilisation.
Il peut sembler trivial de discuter d’un tel sujet à ce niveau de maturité de la fabrication additive (FA). Pourtant, il ne faut pas oublier que le retour aux sources n’est pas seulement destiné aux débutants en FA, mais qu’il permet également aux utilisateurs avancés de réaliser les progrès accomplis au cours des premières étapes du processus d’impression 3D.
Pour les débutants en FA, il faut noter que la phase de préparation avant l’impression 3D passe par les étapes de modélisation 3D et de tranchage. La modélisation 3D consiste à utiliser un logiciel pour créer une représentation mathématique d’un modèle 3D. Le tranchage consiste à convertir un modèle 3D en une série de couches horizontales et à générer les instructions nécessaires pour une imprimante 3D.
Cela dit, quel que soit le format du fichier d’impression 3D, la fonction reste la même : transformer des matières premières en pièces solides.
Jusqu’à présent, nous avons identifié environ 10 types différents de formats de fichiers d’impression 3D : STL, OBJ, AMF, 3MF, Gcode, X3G, VRML/X3D, FBX, PLY, STEP et IGES. Parmi tous ces formats, les plus connus sont STL, OBJ, AMF et 3MF.
Quelques mots sur les principaux formats de fichiers d’impression 3D
.STL (Standard Tessellation Language) est probablement le premier format dont tout utilisateur de l’impression 3D entend parler. Il décompose un objet 3D en triangles ou en facettes, créant ainsi un maillage de la pièce à imprimer en 3D. Le maillage représente la surface de la pièce ; il permet d’imprimer ce fichier couche par couche jusqu’à l’obtention d’un objet solide. Les fichiers .STL contiennent simplement la géométrie de surface d’un objet 3D virtuel, sans aucune autre propriété. Ce format de fichier est universellement pris en charge par les logiciels de CAO 3D.
Le format .OBJ est issu du logiciel Advanced Visualizer de Wavefront Technologies. Même si la plupart des logiciels peuvent exporter en .OBJ, son utilisation est reconnue par les imprimantes 3D couleur. Normalement, tous les slicers acceptent les fichiers .OBJ en entrée. Les données 3D comportent une géométrie de haute qualité, des informations sur les textures et des couleurs complètes.
AMF (pour Additive Manufacturing File). Ce format récemment créé peut fournir plus d’informations et une plus grande précision que la simple représentation de la surface du maillage. Développé dans le but de remédier à certaines des limites du .STL, l’AMF intègre la couleur, les matériaux et même des textures multiples, sans compter qu’il gère bien la géométrie.
Si l’.AMF est souvent considéré comme le successeur de STL, 3MF (« 3D Manufacture Language ») peut être considéré comme l’enfant de parents super-héros. En effet, il a bénéficié (et bénéficie toujours) d’un battage médiatique important grâce aux géants de la technologie (Microsoft, Autodesk, HP, Viaccess-Orca, etc.) qui ont décidé d’unir leurs forces pour le créer et l’améliorer. Il peut intégrer la géométrie du modèle, ainsi que des détails tels que la couleur, la texture et même les directions d’impression, le tout dans un seul fichier.
Avantages et inconvénients à prendre en compte
| Formats de fichiers d’impression 3D | Avantages | Limites |
| .STL | Facile à créer | N’inclut aucune information sur la couleur, la texture ou le propriétés de matériau
Pourrait ne pas finir la précision requise pour les forms organiques ou courbées
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| .OBJ | Adapté pour les forms organiques/courbées
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Peut être difficle à utiliser lors de la creation de pièces très détaillées
Similaire au format .STL enc e qu’il contient les informations sur la géométrie 3D (normales des sommets, sommets géométriques, faces polygonales et coordonnées de texture.)
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| AMF | Fournit beaucoup d’information
Idéal pour les applications complexes
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Pourrait ne pas être compatible avec toutes les imprimantes 3D
Faible adoption (manque de stratgéie marketing pour positionner le produit comme le successeur du .STL)
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| 3MF | Fournit beaucoup d’information, bien connu et open source
Capable d’utiliser un format ZIP compressé
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Cela soulève des inquiétudes quant à la mesure dans laquelle il s’agira d’un format open source à l’avenir. |
Autres formats de fichiers d’impression 3D
Même si cet article se concentre sur les formats de fichiers les plus connus, il convient de garder à l’esprit qu’il est possible d’imprimer à partir de n’importe quel fichier 3D, même s’il n’a pas été conçu à l’origine pour l’impression 3D.
G-code, abréviation de « geometric code », est le résultat final du logiciel de découpage qui convertit les objets de CAO et de Réalité Virtuelle en instructions de mouvement qu’une imprimante 3D peut interpréter.
FBX : ce format de fichier propriétaire appartenant à Autodesk est idéal pour l’interopérabilité entre les logiciels Autodesk. Tout comme VRML et son successeur X3D, il est destiné aux effets de rendu.
PLY (Polygon File Format) : Conçu pour stocker des données géométriques générées par des scans 3D. Outre ses éléments géométriques, il peut contenir des éléments tels que la couleur, les cartes de texture et la transparence. Pour l’impression 3D, il est possible de convertir un fichier PLY dans le format accepté par l’imprimante 3D.
STEP et IGES restent les normes CAO pour les applications d’ingénierie. Plutôt que des polygones, ces formats de fichiers utilisent des représentations NURBS complexes pour la précision. Leur utilisation dans l’impression 3D est souvent sujette à débat, car les imprimantes 3D ont souvent besoin de données plus simples.
Éléments clés à prendre en compte pour sélectionner un format de fichier d’impression 3D
Les formats de fichiers d’impression 3D peuvent être divisés en deux catégories : Les fichiers de modélisation 3D qui contiennent toutes les informations de conception et les fichiers en tranches qui contiennent les instructions pour l’imprimante 3D basées sur les fichiers de modélisation 3D.
Cela peut sembler redondant dans le monde de la FA, mais le choix d’un format de fichier dépend de plusieurs facteurs, notamment de l’objectif que l’utilisateur cherche à atteindre. Répondre à quelques questions peut s’avérer utile.
Quelles sont les exigences du projet ? La pièce doit-elle être très détaillée, présenter des textures et des couleurs ? Dans ce cas, il est préférable d’opter pour les formats OBJ ou 3MF, par exemple.
Quelle est la compatibilité avec les imprimantes 3D ? Certaines imprimantes 3D ont des formats de fichiers propriétaires (comme MakerBot et son format de fichier .X3G) ; d’autres fonctionnent mieux avec certains formats, alors demandez à l’équipementier avant d’acheter la machine.
Le format de fichier est-il influencé par certains outils logiciels ? Il est essentiel de s’assurer que le format de fichier, l’imprimante et le logiciel fonctionnent parfaitement ensemble. Imaginez un orchestre bien réglé : si l’un des instruments n’est pas au diapason, c’est toute la symphonie qui s’en trouve affectée. Tout dépend de ce qui améliore le mieux le projet.
Ce dossier a initialement été publié dans le numéro de Mai/Juin de 3D ADEPT Mag.