Panduan Lengkap Format File Cetak 3D: OBJ, STL, AMF, dan 3MF

Semua file, baik teks, musik, gambar, maupun model 3D, terdiri dari jutaan bit. Data yang dibawa oleh bit-bit tersebut, serta cara pengkodeannya, menentukan sifat dan format file. Bergantung pada format file dari file CAD, file tersebut dapat berisi data geometri, material, tekstur, ukuran, atau warna dari sebuah model.

Format File dan Cetak 3D

Printer 3D membangun bagian lapis demi lapis. Setelah model dibuat dan disimpan dalam format file cetak 3D, model tersebut harus dikirim ke perangkat lunak untuk diiris (slicing), yaitu proses di mana model padat dibagi menjadi banyak lapisan horisontal tipis. Perangkat lunak pemotongan kemudian memindai lapisan-lapisan tersebut dan menggunakan informasi untuk menghasilkan G-Code, yaitu sekumpulan instruksi tentang bagaimana printer 3D harus bergerak untuk menghasilkan objek yang diperlukan. Setelah itu, file G-Code dikirim ke printer. Beberapa printer dilengkapi dengan perangkat lunak pemotongan sendiri sehingga Anda dapat mengirim model langsung dalam format file cetak 3D.

Informasi yang terkandung dalam file CAD sangat penting untuk pencetakan yang berhasil. Ingat bahwa format file menentukan informasi apa yang dibawa oleh file. Dengan informasi inilah kode mesin yang diperlukan dihasilkan. Oleh karena itu, format file sangat penting. Ada jenis informasi tertentu seperti geometri, tekstur, warna, dan material yang diperlukan untuk mengaktifkan proses ini. Dalam format file CAD reguler, data ini tidak selalu tersedia atau dikodekan untuk cetak 3D, sehingga diperlukan format file yang eksklusif untuk cetak 3D. Format file ini dikenal sebagai format file cetak 3D.

Selain itu, perangkat lunak pemotongan tidak bekerja dengan format file 3D reguler seperti STEP, IPT, dan SLDPRT. File-file ini harus terlebih dahulu dikonversi ke format file cetak 3D.

Terdapat beberapa format file cetak 3D yang digunakan saat ini. Namun, yang paling umum adalah STL, OBJ, AMF, dan 3MF. Jadi, apa sebenarnya alasan di balik keberadaan mereka yang luas? Apa itu format file ini, apa yang membuat mereka unggul, dan bagaimana mereka berbeda satu sama lain serta dari format file cetak 3D lainnya adalah sebagai berikut.

STL

Format file STL (Standard Tessellation Language) adalah format file cetak 3D pionir. Format ini ditemukan pada tahun 1987 oleh Chuck Hull, penemu cetak 3D. Tiga dek kemudian, format file STL masih merupakan format yang paling banyak digunakan dan dianggap sebagai format file standar dalam cetak 3D. Hal ini karena, karena telah ada selama waktu yang lama, STL kompatibel dengan sebagian besar perangkat lunak CAD 3D dan perangkat lunak serta perangkat keras lainnya dalam cetak 3D.

Satu karakteristik utama STL adalah bahwa format ini menyimpan geometri menggunakan tessellasi. Tessellasi adalah proses menutupi (memasang tegel) permukaan dengan serangkaian bentuk geometris sehingga tidak ada celah atau tumpang tindih. Dalam file STL, geometri model 3D dikodekan oleh banyak segitiga yang menutupi permukaan model.

Untuk permukaan melengkung, diperlukan sejumlah besar segitiga kecil secara menyeluruh untuk menutupi permukaan. Namun, semakin banyak jumlah segitiga yang digunakan dalam sebuah model, semakin besar ukuran file-nya.

Karakteristik pembeda lainnya dari format file cetak 3D STL adalah bahwa format ini hanya menyimpan data geometri. Data lain yang terkait dengan model seperti warna, tekstur, dan material diabaikan. Ini tidak menjadi masalah ketika printer hanya dapat mencetak satu warna dan satu material pada satu waktu. Ini mungkin masih tidak menjadi masalah jika Anda membutuhkan prototipe sederhana. Namun, dengan kemajuan dalam cetak 3D seperti pencetakan multi-warna dan multi-material, serta penggunaan cetak 3D untuk menghasilkan objek yang siap pakai dan fungsional sepenuhnya, format file STL mungkin akan segera ditinggalkan.

Kelebihan

• Kompatibel dengan hampir setiap perangkat keras dan perangkat lunak di dunia cetak 3D
• Format file yang paling banyak digunakan dan dibagikan untuk cetak 3D. Jutaan model STL tersedia untuk diunduh dengan mudah secara online

Kekurangan

• Hanya dapat menyimpan data geometri. Data warna, tekstur, dan material diabaikan
• Tingkat detail terbatas. Misalnya, permukaan melengkung diaproksimasi
• Semakin tinggi akurasi file, semakin besar ukurannya
• Tidak mungkin ada lubang dan segitiga yang tumpang tindih dalam tessellasi karena format file ini rentan terhadap kesalahan. Perlu diketahui bahwa ketidaksempurnaan dapat terdeteksi dan diperbaiki menggunakan alat perbaikan STL. Namun, hal ini memakan waktu
• Skala dan satuan tidak ditentukan

OBJ

Dikembangkan oleh WaveFront Technologies, format file OBJ awalnya digunakan dalam desain grafis sebagai format pertukaran netral. Dengan berkembangnya pencetakan multi-warna dan multi-material, format file ini kemudian diadopsi oleh industri cetak 3D.

Dari segi popularitas, OBJ menempati posisi kedua setelah STL. Namun, berbeda dengan STL yang hanya menyimpan data geometri, OBJ dapat menyimpan data geometri, warna, tekstur, dan material. Data warna disimpan dalam file teman terpisah MTL (Material Template). File OBJ harus dibagikan bersama file MTL yang sesuai agar pencetakan warna dapat dilakukan.

Karakteristik utama lainnya dari format file cetak 3D OBJ adalah bahwa format ini memungkinkan Anda memilih cara geometri model Anda dikodekan. Anda dapat membuat tessellasi menggunakan berbagai bentuk seperti poligon dan segi empat, dan tidak hanya segitiga. Anda juga dapat menggunakan metode yang lebih canggih dan akurat seperti kurva dan permukaan bebas. Hal ini memungkinkan file OBJ menyimpan model dengan akurasi yang jauh lebih baik.

Kelebihan

Menyimpan data dengan akurat
• Menyimpan data geometri, warna, tekstur, dan material

Kekurangan

• Tidak populer seperti STL sehingga memiliki kompatibilitas terbatas
• Mengandung sejumlah besar data kompleks. Hal ini membuat berbagi atau mengedit menjadi memakan waktu
• Data warna dan tekstur disimpan dalam file terpisah

AMF

Format file cetak 3D AMF (Additive Manufacturing File) dianggap versi terbaru dari STL. Format ini dikembangkan secara eksklusif untuk manufaktur aditif oleh ASTM (American Society for Testing Materials) pada tahun 2013 untuk mengatasi keterbatasan file STL.

Seperti STL, AMF menyimpan data geometri menggunakan tessellasi segitiga. Namun, segitiga dalam AMF dapat melengkung, sehingga menghasilkan representasi data yang akurat. Hal ini juga menghasilkan ukuran file yang jauh lebih kecil karena diperlukan jumlah segitiga yang lebih sedikit untuk mewakili permukaan melengkung dengan akurat.

Selain itu, file AMF dapat menyimpan data warna, tekstur, material, duplikasi, orientasi, dan jaring lattice, serta metadata. Ini membuatnya jauh lebih unggul secara teknis dibandingkan dengan setara STL-nya.

Kelebihan

• Dapat menyimpan semua data dan metadata yang mungkin tentang sebuah model
• Skala dapat ditentukan dalam berbagai satuan
• Kemungkinan kesalahan sangat rendah
• Ukuran file kecil

Kekurangan

• Mendukung yang terbatas
• Pengadopsinya telah lambat

3MF

Setelah menganalisis kekurangan dan adopsi yang lambat dari format file AMF, beberapa nama terbesar dalam cetak 3D termasuk Autodesk, 3D Systems, Stratasys, HP, dan Microsoft bergabung untuk membentuk badan yang dikenal sebagai 3MF consortium. Badan ini mengembangkan format file cetak 3D 3MF yang sangat mirip dengan AMF namun jauh lebih banyak diterima.

Pengaruh industri dan basis pelanggan yang luas dari 3MF consortium, serta fungsionalitas format file cetak 3D 3MF, adalah yang bertanggung jawab atas penerimaan yang luas.

3MF memiliki semua properti teknis AMF. Format ini menggunakan tessellasi segitiga melengkung untuk mengkodekan geometri. Format ini juga dapat menyimpan data warna, tekstur, material, dan orientasi, dan sangat akurat.

Data disimpan dalam format XML yang dapat dibaca manusia (bukan biner) untuk kemudahan pengembangan dan modifikasi.

File 3MF sebagian besar bebas dari kesalahan dan dianggap siap cetak, sesuatu yang sangat dihargai dalam cetak 3D.

Kelebihan

• Cukup populer dan kompatibel dengan puluhan perusahaan
• Menyimpan data geometri dengan akurat
• Dapat menyimpan semua data yang terkait dengan sebuah model
• Menyimpan semua data, metadata, dan properti dalam satu arsip

Kekurangan

• Mungkin menjadi proprietary

Kesimpulan

Kesimpulannya, kami merekomendasikan format STL untuk geometri sederhana dan prototipe satu warna. Jika Anda berniat mencetak bagian sederhana dalam warna, maka OBJ adalah pilihan yang lebih baik. Namun, kenyataan bahwa data tekstur dan warna disimpan dalam file terpisah membuat berbagi file OBJ menjadi merepotkan. Format file cetak 3D 3MF dan AMF adalah yang paling unggul secara teknis di antara sekian banyak karena keduanya menyimpan setiap informasi tentang sebuah model. Format ini hebat untuk objek multipart yang kompleks, multi-warna, dan multi-material. Mereka juga unggul dalam kemudahan berbagi file karena semua data dan metadata disimpan dalam file terkompresi yang kompak. Jika Anda memiliki perangkat lunak pendukung yang kompatibel, silakan pilih AMF. Jika tidak, 3MF adalah pilihan yang lebih aman karena lebih populer dan lebih besar kemungkinannya kompatibel dengan perangkat lunak pendukung.

Di Xometry Europe, kami selalu siap menyediakan layanan cetak 3D yang akurat dan tepat waktu. Kunjungi Instant Quoting Engine℠ kami dan unggah file Anda untuk mendapatkan penawaran dalam hitungan detik.