إعداد ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد لخدمة الطباعة

Avatar
ليزا إرنست · 22.11.2025 · تقنية · 7 دقيقة

تقوم بتصدير ملف STL بسرعة من برنامج CAD، وتحميله إلى خدمة الطباعة - وبعد ذلك بوقت قصير تتلقى الرد: «الملف غير محكم»، «سمك الجدران رفيع جدًا»، «المقياس غير واضح». هذا يكلف وقتًا، ويؤجل المواعيد، وفي أسوأ الحالات، قد يتأثر الجزء الذي تحتاجه بشدة. باختصار: هذا مزعج.

في ورشتنا في 33d.ch في سويسرا، نواجه مثل هذه المواقف بانتظام، خاصة عندما يتعاون شخص ما مع خدمة طباعة ثلاثية الأبعاد احترافية لأول مرة. العديد من النماذج جيدة في التصميم، لكنها تفشل بسبب تفاصيل صغيرة في إعداد الملف.

باستخدام بعض الإجراءات الروتينية المنظمة جيدًا، يمكن عادةً تجنب هذه العثرات. فهي تساعدنا في الحياة اليومية على حساب العروض بسرعة أكبر، وطرح عدد أقل من الأسئلة، وتقديم نتيجة قابلة للطباعة لك بشكل موثوق - سواء كنت تعمل في شركة صغيرة ومتوسطة، أو قسم تطوير، أو كهاوٍ طموح.

في هذه المقالة، سنوضح من خلال خبرتنا العملية ما هو مهم في اختيار التنسيق، والهندسة، وقائمة تحقق منطقية قبل التحميل، بحيث تعمل ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بك مع خدمة الطباعة من المحاولة الأولى.

أساسيات إعداد الملفات

قبل أن نتعمق في التفاصيل، يجدر إلقاء نظرة سريعة على التنسيقات التي تصل إلى خادمنا يوميًا. لا يصلح كل تنسيق لكل مهمة - وفي بعض الأحيان، يكون لمزيج من تنسيقين الفرق بين «قابل للطباعة بالكاد» و «موثق بشكل نظيف وقابل للاستخدام على المدى الطويل».

التنسيق الاستخدام النموذجي المزايا ما يجب الانتباه إليه
STL الطباعة ثلاثية الأبعاد المباشرة (خاصة FDM، SLS) منتشر جدًا، مقبول من قبل جميع الخدمات تقريبًا لا يتم تخزين الوحدات؛ اختر جودة الشبكة (التفاوت) بوعي
STEP المكونات الميكانيكية، المجموعات، التعديلات اللاحقة هندسة نظيفة، قابلة للمعلمات، سهلة التعديل لا يزال يتم إنشاء شبكة قبل الطباعة؛ غالبًا ما تضيع الألوان/الأنماط
3MF / OBJ الطباعات متعددة الألوان، والأنماط، وسير العمل الخاص يدعم الألوان والمواد الجزئية لا تقوم كل خدمة بمعالجة المعلومات الإضافية بنفس الطريقة

تستخدم خدمات الطباعة ثلاثية الأبعاد الاحترافية تنسيقات ثلاثية الأبعاد محايدة مثل STL, 3MF, OBJ oder STEP, لأنه يمكن معالجتها بشكل مستقل عن برنامج CAD الأصلي. STL هو معيار راسخ تحترمه جميع الخدمات عبر الإنترنت تقريبًا ( Instructables, Xometry Pro).

تزداد accettazione خدمات التنسيقات CAD الصلبة مثل STEP/STP. هذه التنسيقات مناسبة بشكل أفضل للمعالجة الدقيقة، والطحن، والعمليات اللاحقة ( (onsite.helpjuice.com, Xometry's Manufacturing Community, weerg.com, SFS). يعتمد اختيار التنسيق على ما إذا كانت الخدمة ستقوم بطباعة النموذج فقط أو تصميمه/تعديله. من المستحسن التحقق من التنسيقات المفضلة لخدمة الطباعة مسبقًا على موقعها على الويب بدلاً من تحميل تنسيقات متعددة دون سبب.

STL: تنسيق الطباعة ثلاثية الأبعاد الكلاسيكي

الجزء الأكبر من الملفات التي نحصل عليها لأجزاء FDM أو SLS هو STL. هذا جيد تمامًا - طالما تم التصدير بوعي وليس ببساطة باستخدام أي إعدادات افتراضية. هذا هو المكان الذي تحدث فيه معظم الأخطاء التي يمكن تجنبها في الممارسة العملية.

يصف ملف STL سطح نموذج ثلاثي الأبعاد كشبكة مثلثات غير منظمة. لا يقوم بتخزين وحدات أو ألوان أو خصائص المواد ( (Wikipedia, iteration3d). يتم تقريب الهندسة بواسطة المثلثات، مما يؤدي إلى ملفات كبيرة ذات شبكة دقيقة للأشكال المعقدة، أو أوجه بارزة مرئية لشبكة خشنة ( (Xometry Pro, FacFox, matterhackers.com).

زيادة التفاوت في التصدير بشكل كبير تزيد من حجم الملف ووقت المعالجة، بينما تنتج التفاوتات الخشنة حواف مضلعة مرئية أو أنصاف أقطار غير دقيقة ( (Markforged, Protolabs, Protolabs Network, i.materialise.com). أرسل ملفات STL عندما يكون نموذجك مصممًا بالكامل ولا يحتاج إلى تعديل بارامتري. استخدم نسبة معقولة من التفاوت إلى حجم الجزء، على سبيل المثال، انحراف وتر 0.05-0.1 مم للأجزاء الفنية ( (Markforged).

لا يحتوي STL على سجل ميزات، أو معلومات أنصاف الأقطار، أو بنية التجميع، مما يجعل التعديلات اللاحقة صعبة ( (33d.ch). نظرًا لعدم تخزين الوحدات، يجب على برنامج الاستيراد تخمين وحدة القياس (مم أو بوصة) أو السؤال عنها ( (iteration3d, FacFox).

STEP: معيار CAD دقيق مع مزيد من المعلومات

عندما يرسل لنا العملاء من صناعة الآلات أو التكنولوجيا الطبية بيانات، فإننا غالبًا ما نطلب ملف STEP بالإضافة إلى STL. مع هذا، يمكننا تعديل الثقوب بشكل طفيف، أو إضافة شطف، أو اشتقاق متغيرات إذا لزم الأمر، دون الحاجة إلى «إصلاح» الهندسة بشكل غير صحيح.

STEP (Standard for the Exchange of Product Data، ISO 10303) هو تنسيق تبادل CAD قياسي ISO، يمكنه تخزين الأجسام الكاملة، والأسطح، والتجميعات بدقة هندسية عالية ( (Adobe, CertBetter, all3dp.com, Visao). غالبًا ما يتضمن بيانات منتج إضافية مثل علاقات التجميع أو الهندسة المرجعية، وبالتالي فهو تنسيق مفضل في التصنيع للمعالجة CNC والتصميم ( (Xometry Pro).

أرسل ملفات STEP عندما تريد أن تقوم خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد بتغيير حجم الأجزاء، أو تعديل الثقوب، أو اشتقاق متغيرات، لأن الهندسة تظل قابلة للمعالجة بشكل نظيف ( (33d.ch). يوصى بـ STEP بشكل خاص للتجميعات المعقدة والأجزاء الفنية الدقيقة التي سيتم طحنها أو معالجتها لاحقًا ( (Xometry Pro).

يجب تحويل STEP إلى شبكة مثلثات قبل الطباعة، وقد تضيع معلومات النمط أو اللون ( (Xometry Pro). تم تحسين بعض بوابات الطباعة ثلاثية الأبعاد الموجهة للعملاء النهائيين للتحميل بـ STL، لذلك قد تؤدي ملفات STEP النقية إلى طرح أسئلة ( (i.materialise.com, Instructables).

توصية عملية: إعداد ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد لخدمة الطباعة

إذا قبلت الخدمة STEP، فمن المفيد تحميل STEP كمرجع بالإضافة إلى STL متحكم فيه من التصدير الخاص بك. بهذه الطريقة، ترى خدمة الطباعة السطح المطلوب وفي نفس الوقت لديها جسم صلب قابل للمعالجة ( (onsite.helpjuice.com). تجنب تسليم ملف STL «مصدر بطريقة ما» دون معلومات عن الوحدات، والمقياس الاسمي، والمواد.

في 33d.ch، ثبت أنه من المفيد أن يرسل لنا العملاء كلا الملفين للمشاريع المهمة: STL، الذي نستخدمه دون تغيير للطباعة، و STEP كـ «مصدر واحد للحقيقة» للتعديلات اللاحقة. بهذه الطريقة، يمكننا توضيح التفاوتات، وإجراء تعديلات طفيفة، ومع ذلك طباعة الجزء المقصود في الأصل.

فحص تفصيلي

قبل أن ينتقل الملف إلى برنامج التقطيع الخاص بنا، نقوم بفحصه لفترة وجيزة لمعرفة ما إذا كان «قابلاً للطباعة». اعتمادًا على حجم الطلب، يتم ذلك أحيانًا تلقائيًا، ولكن بالنسبة للأجزاء الهامة أو المكلفة، لا نزال نلقي نظرة يدوية على عرض الطبقات. تظهر بعض المشكلات النموذجية باستمرار. (simplify3d.com, i.materialise.com). بالنسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد، يجب أن يكون نموذجك جسمًا مغلقًا، بدون ثقوب، وأسطح متشابكة ذاتيًا، أو حواف غير قابلة للتكون ( (simplify3d.com, Wenext, 3d-gennady-yagupov.co.uk). الأخطاء النموذجية هي الحواف المفتوحة، والأسطح الداخلية غير الضرورية، والمتجهات المقلوبة ( (Tom's Hardware).

افحص ملفات STL بعد التصدير في أداة شبكة (مثل Meshmixer، netfabb) بحثًا عن الثقوب، والتقاطعات الذاتية، والمتجهات المقلوبة ( (formlabs.com). لا تعتمد على خدمة الطباعة لاستخدام أدوات الإصلاح التلقائي، خاصة بالنسبة للأجزاء الهامة.

الجدران الرقيقة جدًا والتفاصيل الدقيقة

خاصة مع الأشكال الهندسية الدقيقة، نلاحظ في الممارسة العملية مدى سرعة كسر الجزء أثناء إزالة المسحوق، أو أثناء التجميع، أو حتى أثناء التعبئة، عندما يتم اختيار سمك الجدران بشكل متفائل للغاية. من الأفضل أن يكون سمكه 0.3-0.5 مم أكثر سمكًا بدلاً من الاضطرار إلى إعادة طباعة أجزاء متعددة لاحقًا - وهذا يستحق العناء دائمًا تقريبًا.

يعتمد الحد الأدنى لسمك الجدار بشكل كبير على العملية. في بلاستيك SLS، غالبًا ما يكون بين 0.8-2.0 مم ( (Protolabs Network). توصي العديد من أدلة التصميم بـ 2-3 × قطر الفوهة لـ FDM ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör). غالبًا ما يحدد مقدمو الخدمة الحد الأدنى لسمك الجدار، على سبيل المثال، 1 مم لجدران MJF/MSLA و 3 مم لـ FDM بمواد معينة ( (weerg.com). يمكن أن تنكسر الجدران الرقيقة جدًا أثناء التعامل أو إزالة المسحوق ( (Shapeways).

قم بقياس المناطق الهامة (الجسور، خطافات الإطباق، الأضلاع، الشعارات) قبل التصدير وقارنها بأدلة التصميم الخاصة بالخدمة ( (i.materialise.com). تجنب تصميم جدران بسماكة 0.4 مم بشكل واسع، لأنها يمكن أن تتشوه أو تفشل ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör).

الوحدات، المقياس، والتفاوتات

موضوع الوحدات هو أحد الكلاسيكيات. لقد حدث لنا في البداية أيضًا أننا رأينا نموذجًا بالبوصة بدلاً من الملليمتر على الشاشة - تبدو متطابقة في البداية، لكنها صغيرة جدًا بشكل كبير. منذ ذلك الحين، نولي اهتمامًا شديدًا للتأكد من أن التصميم، والتصدير، وإعدادات برنامج التقطيع متوافقة حقًا.

تخزن ملفات STL الأشكال الهندسية دون تحديد وحدة القياس ( (iteration3d, FacFox). غالبًا ما تسأل أنظمة CAM وبرامج التقطيع عن الوحدة عند الاستيراد أو تقوم بافتراض افتراضي، مما يؤدي إلى أجزاء ذات مقياس خاطئ إذا تم الاختيار بشكل غير صحيح ( (FacFox).

اضبط وحدات التصدير في CAD بوعي على الوحدة المتوقعة من خدمة الطباعة وحددها صراحة في تعليق الطلب ( (manual.eg.poly.edu). لا تصمم بالبوصة وقم بالتصدير بصمت لتجنب أخطاء المقياس.

التنفيذ العملي

في العمل اليومي، نستخدم قائمة تحقق بسيطة قبل شحن الملفات للإنتاج. يمكنك استخدامها كمرجع وتكييف النقاط مع سير العمل الخاص بك:

الخطوة 1 - اختيار التنسيق: STL، STEP، أم كليهما؟

اسأل نفسك أولاً: هل يجب على مقدم الخدمة الطباعة فقط، أم هل يمكنه أيضًا التعديل والتفكير؟ الإجابة تحدد التنسيق الذي ستقدمه.

إذا كان الجزء مصممًا بالكامل ويجب على الخدمة الطباعة فقط، فملف STL مصدرة بشكل نظيف كافٍ. للتعديلات اللاحقة أو العمليات التالية، يكون ملف STEP إضافي مفيدًا لأنه يحتوي على معلومات بارامترية ( (33d.ch, Xometry Pro). للأجزاء الفنية، إذا قبلت الخدمة كلاهما، فيجب عليك توفير STEP (للمعالجة) و STL (للشبكة المطلوبة) ( (onsite.helpjuice.com).

الخطوة 2 - توضيح الوحدات والمقياس

عندما يبدو لنا الجزء كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا في العارض، فإن الوحدة الخاطئة هي دائمًا الشك الأول. يمكنك توفير الوقت لنفسك ولنا بهذا الفحص السريع في CAD وفي بوابة التحميل.

قبل التصدير في CAD، تحقق مما إذا كان النموذج قد تم تغيير حجمه بالوحدة المخصصة وأن مربع حوار التصدير يستخدم نفس الوحدة. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لـ STL، لأن الوحدات غير موجودة في الملف ( (iteration3d, FacFox). احفظ قيمة قياس مميزة وتحقق في بوابة التحميل مما إذا تم عرضها بشكل صحيح قبل إرسال الطلب ( (i.materialise.com).

الخطوة 3 - فحص سماكة الجدران والتفاصيل

مثال نموذجي من عملنا اليومي: يقوم عميل من صناعة الآلات بتصميم علبة رقيقة جدًا، لأن كل شيء يبدو قويًا في CAD. في الطباعة الفعلية، يتشوه الجزء أو ينكسر عند التشديد. مع بعض الاحتياطي في سمك الجدار، لم يكن هذا ليحدث.

استخدم وظيفة في CAD أو أداة الشبكة لقياس جميع المناطق الرفيعة ومقارنتها بأدلة التصميم للمادة المختارة ( (Protolabs Network, weerg.com). فكر في جعل الأجزاء الوظيفية أكثر سمكًا قليلاً، خاصة إذا كانت المعالجة اللاحقة مخطط لها، لأن إزالة المواد تقلل من سمك الجدار ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör).

الخطوة 4 - إصلاح الهندسة وإحكامها

نحن نعتمد على وظائف الإصلاح التلقائي، ولكننا نلقي نظرة يدويًا على عرض الطبقات للأجزاء الحساسة أو المكلفة أو التي تستغرق وقتًا طويلاً. قد يعني وجود طبقة مفقودة في المكان الخطأ جزءًا غير وظيفي.

قبل التحميل، افحص الشبكة باستخدام أداة إصلاح بحثًا عن الثقوب، والتقاطعات الذاتية، والأسطح المزدوجة، والحواف غير القابلة للتكون ( (simplify3d.com). توفر العديد من الأدوات وظائف إصلاح تلقائي، ولكن الفحص المرئي موصى به ( (formlabs.com). افتح تصدير STL الذي تم إصلاحه في برنامج تقطيع وتحقق من عرض الطبقات قبل تسليم الملف ( (Protolabs Network).

تسمح برامج التقطيع مثل Bambu Studio بالفحص التفصيلي وتعديل إعدادات الطباعة قبل إرسالها إلى خدمة الطباعة.

Quelle: youtube.com

تسمح برامج التقطيع مثل Bambu Studio بالفحص التفصيلي وتعديل إعدادات الطباعة قبل إرسالها إلى خدمة الطباعة.

الخطوة 5 - توثيق إعدادات التصدير

خاصة بالنسبة للأجزاء المتكررة، نقوم بإنشاء قوالب تصدير خاصة بالمشاريع: نفس قيمة التفاوت، نفس الوحدات، نفس جودة الشبكة. يستغرق هذا بعض الوقت في الطلب الأول، ولكنه يوفر جهدًا كبيرًا في المشاريع اللاحقة.

يؤثر التفاوت الوترى، ودقة الزاوية، والترميز الثنائي/ASCII على حجم الملف وجودة السطح. توصي العديد من الشركات المصنعة بتفاوت وتري يبلغ حوالي 0.1 مم و STL ثنائي ( (Markforged, digitalengineering247.com). قم بتدوين معلمات التصدير المستخدمة وأضفها في التعليق إلى خدمة الطباعة لتتبع المشكلات ( (Protolabs).

بالنسبة لأجزاء FDM النموذجية المسلسلة، فقد ثبت في ورشنا، على سبيل المثال، أن التفاوت الوترى يبلغ حوالي 0.1 مم. بالنسبة للأجزاء الصغيرة جدًا أو عالية الدقة، نستخدم دقة أعلى، وبالنسبة للمكونات الكبيرة والمتينة، نقوم بضبط الدقة بشكل عام بشكل متقطع للحفاظ على حجم الملف وأوقات التقطيع في حدود معقولة.

الخطوة 6 - تجميع الملفات بشكل منطقي

عندما تصلنا جميع المعلومات في ملف واحد مدمج، يزداد خطر سوء الفهم: ما الذي ينتمي معًا؟ ما الذي يجب لصقه بشكل دائم، وما الذي يجب أن يبقى متحركًا لاحقًا؟ الأفضل هو المكونات المنفصلة بوضوح بأسماء ملفات مفهومة - هذا يسرع حساب العروض والإنتاج بشكل ملحوظ.

تتطلب العديد من الخدمات أن تكون الأجزاء الفردية كملفات منفصلة أو كأجسام مفصولة بوضوح في تجميع ( (i.materialise.com, Xometry). قم بنمذجة الأجزاء التي يجب أن تتحرك أو يتم تجميعها بشكل منفصل لاحقًا بفجوة محددة وقم بتسميتها بوضوح (على سبيل المثال، "housing_top_STEP") بدلاً من تحميلها كجسم مدمج واحد ( (weerg.com).

الخطوة 7 - تضمين قائمة التحقق الخاصة بك بصيغة PDF

قائمة تحقق PDF بسيطة من صفحة واحدة تتضمن النقاط المذكورة (التنسيق، الوحدات، سمك الجدران، إصلاح الهندسة، إعدادات التصدير، تسمية الملفات، والتعليق) مفيدة في العمل اليومي ( (i.materialise.com).

قائمة التحقق الخاصة بنا معلقة بالفعل مطبوعة على جدار الورشة. إلقاء نظرة سريعة عليها قبل إدخال البيانات في النظام يمنع العديد من الأسئلة التي كنا نضطر إلى توضيحها بصعوبة عبر البريد الإلكتروني في الماضي.

ملخص مصغر: أسئلة أقل، أجزاء أفضل مطبوعة

تعتمد نتائج الطباعة ثلاثية الأبعاد الجيدة على الملفات المعدة بشكل نظيف: التنسيق المناسب (STL أو STEP)، والوحدات الصحيحة، وسمك الجدران الكافية، والهندسة المحكمة هي الأساس ( (Xometry Pro, simplify3d.com, Protolabs Network). قائمة تحقق مستخدمة باستمرار تقلل من الأسئلة، وإعادة العمل، والطباعات الفاشلة.

مناسب لها (أفكار روابط داخلية)

Teilen Sie doch unseren Beitrag!