أول ما يصادفه أي شخص عند دخوله عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد هو تنوع صيغ الملفات، والتي قد تبدو مربكة بعض الشيء في البداية. إن اختيار صيغة الملف المناسب لطابعتك ثلاثية الأبعاد لا يقل أهمية عن اختيار المادة (التي تم تغطيتها في مقالات آخرى على مدونة سكيتشات)، حيث تضمن هذه الخطوة طباعة سلسة وناجحة.

بما أنك هنا، استعد لتصبح خبيرًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد بنهاية هذه المقالة. فيما يلي، ستتعرف من خلال الدليل أدناه على أشهر صيغ الملفات ثلاثية الأبعاد المختلفة ومزاياها وكيفية اختيار أفضل نوع ملف للطباعة بناءً على احتياجاتك - سواء كنت تنشئ نموذجًا لطابعة الريزن أو تعمل مع طابعة FDM.

أنواع ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد

قبل الغوص في التفاصيل، دعنا نفهم ما هي صيغ ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد. هي عبارة عن المخططات الرقمية التي تستخدمها الطابعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء نموذج مادي. يحتوي صيغة الملف على جميع المعلومات الضرورية حول النموذج، مثل هندسته ولونه وملمسه وكيفية طباعته طبقة تلو الأخرى. يخدم كل نوع من الملفات ثلاثية الأبعاد أغراضاً مختلفة، اعتماداً على طريقة الطباعة والطابعة المستخدمة.

أنواع ملفات الطباعة ثلاثية الأبعاد الشائعة دعنا نتناول بعض أنواع ملفات النماذج ثلاثية الأبعاد الأكثر شيوعاً التي قد تواجهها في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد، وربما تكون على دراية ببعضها بالفعل.

صيغة ملف STL

الصيغة الأكثر شيوعًا في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد، خاصة لطابعات FDM. تحتوي ملفات STL على هندسة نموذج ثلاثي الأبعاد على شكل شبكة مثلثة. على الرغم من أنها لا تخزن معلومات حول اللون أو النسيج، إلا أنها مثالية لإنشاء مطبوعات بسيطة ودقيقة.

صيغة ملف OBJ

تستخدم صيغة OBJ للنماذج ثلاثية الأبعاد مع الأنسجة وبيانات الألوان، مما يجعله خيارًا جيدًا للنماذج التفصيلية. وهو متوافق مع العديد من برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد والطابعات ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك، فهي ليست فعالة مثل STL لمعظم مهام الطباعة ثلاثية الأبعاد بسبب حجم الملف الأكبر.

 بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم ملفات MTL عادةً مع ملفات OBJ لتخزين خصائص المواد. إذا كنت تعمل مع ملفات OBJ وترغب في تطبيق مواد مختلفة (مثل المعدن أو الخشب أو البلاستيك)، فستحتاج إلى ملف MTL لتحديد كيفية ظهور السطح من حيث الملمس واللون. 

صيغة ملف FBX

تُستخدم ملفات FBX بشكل عام في إنتاج الرسوم المتحركة والأفلام. وعلى الرغم من عدم استخدامها غالبًا في الطباعة ثلاثية الأبعاد، إلا أنها لا تزال مدعومة من قبل بعض البرامج للنماذج المعقدة التي تتطلب رسومًا متحركة أو تركيبًا تفصيليًا. 

صيغة ملف MF3

تم إنشاء صيغة الملف الحديث هذا خصيصاً للطباعة ثلاثية الأبعاد. وهو يسمح لك بنقل ليس فقط الهندسة - يمكن لملفات MF3 أن تتضمن بيانات عن اللون والنسيج والمواد، مما يجعلها مثالية للطباعة عالية الجودة والتفصيل.

ملفات GCODE

على عكس الصيغ الأخرى، فإن ملفات GCODE للطابعات ثلاثية الأبعاد ليست ملفات نماذج بل تعليمات وأوامر تخبر الطابعة ثلاثية الأبعاد بكيفية طباعة النموذج. بعد إنشاء نموذج في برنامج CAD، يتم تحويله إلى GCODE باستخدام برامج تشريح النماذج (Slicer).

ملفات طابعات الريزن

أما بالنسبة لطابعات الريزن، فأنت بحاجة إلى ملفات طابعة ثلاثية الأبعاد خاصة بالريزن. غالباً ما يتم تسليم هذه الملفات على شكل ملفات STL مخصصة للطباعة عالية الدقة طبقة تلو الأخرى باستخدام الريزن الحساس للأشعة فوق البنفسجية.

اختيار أفضل نوع ملف للطباعة

 السؤال الشائع دائما هو” ما هو أفضل صيغ ملف للطباعة؟”

باختصار، كل هذا يعتمد على الطابعة والاحتياجات المحددة لمشروعك. تتطلب الطابعات والمشروعات ثلاثية الأبعاد المختلفة أنواعًا مختلفة من الملفات للحصول على الأداء الأمثل، لذا فهم صيغ الملفات التي تناسب وضعك بشكل أفضل هو المفتاح لتحقيق أفضل النتائج. سنشرح أدناه ما يجب عليك مراعاته عند اختيار نوع الملف.

 أفضل نوع ملف للطباعة بالنسبة لمعظم مشاريع الطباعة ثلاثية الأبعاد، عادة ملفات STL (خاصةً لطابعات FDM). فهي صيغة الملف الأكثر استخداماً على نطاق واسع في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد.

لماذا؟

لأن ملفات STL بسيطة ومتوافقة مع جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد تقريباً. فهي تحتوي فقط على بيانات هندسية (شكل وحجم النموذج)، مما يجعلها مثالية لمهام الطباعة الأساسية. وسواء كنت تطبع نموذجاً أولياً بسيطاً أو نموذجاً معقداً، فإن ملفات STL عادةً ما تقوم بالمهمة على أكمل وجه.

مثال: إذا كنت تطبع نموذجا صغيرًا أو عنصرًا يوميًا مثل حامل هاتف باستخدام طابعة FDM ثلاثية الأبعاد، فمن المحتمل أن تكون STL هي الخيار الأفضل لأن النموذج بسيط ولا يتطلب تفاصيل إضافية مثل القوام أو الألوان.

ومع ذلك، عند العمل مع نماذج مفصلة للغاية أو طابعات الريزن، قد تكون هناك حاجة إلى صيغ ملفات أكثر تقدمًا. تُعد الصيغ مثل OBJ أو 3MF أكثر تنوعًا ويمكن أن تحمل معلومات إضافية، مثل اللون والنسيج وحتى خصائص المواد، مما يجعلها مثالية لطباعة نماذج مفصلة أو مطبوعات متعددة المواد. من الأفضل استخدام ملفات OBJ لإنشاء نماذج شخصيات مفصلة ذات نسيج أو ألوان، مثل النماذج الأولية لمنتجات التجميل، فمن الأفضل استخدام ملفات OBJ. فهي تسمح لك بتضمين التفاصيل المعقدة التي لا يمكن نقلها في ملفات STL.

طابعات الريزن

عند الطباعة باستخدام طابعات الريزن ثلاثية الأبعاد، فإن الدقة هي المفتاح. تعمل طابعات الريزن بشكل مختلف عن طابعات FDM، باستخدام الأشعة فوق البنفسجية لمعالجة طبقات الريزن. لضمان الدقة والجودة، يلزم وجود ملفات متخصصة خاصة بالريزن.

ملفات STL الخاصة بالريزن

تقبل العديد من طابعات الريزن ملفات STL، ولكن بعضها يتطلب ملفات متخصصة محسنة لطباعة الريزن. تضمن هذه الملفات دقة أفضل مطلوبة للحصول على التفاصيل الدقيقة والمحاذاة الصحيحة لكل طبقة. إذا كنت تقوم بصنع مجوهرات أو تماثيل صغيرة ومفصّلة، فإن استخدام ملف STL لطباعة الريزن هو الخيار الأفضل. وهذا يساعد طابعة الريزن على تحقيق تفاصيل أدق يصعب تحقيقها باستخدام طابعات FDM.

لمشاريع التصميم وبرامج CAD

إذا كنت مهندسًا أو مصممًا يعمل باستخدام برنامج CAD، فغالبًا ما تستخدم صيغ ملفات CAD المتخصصة مثل STEP أو STP. هذه الأنواع من الملفات أكثر تعقيداً من STL وتستخدم للنماذج الهندسية التفصيلية. فهي لا تخزن الهندسة فحسب، بل تخزن أيضًا خصائص المواد والأبعاد وتفاصيل التجميع.

وتعتبر هذه الملفات ضرورية للطباعة الصناعية ثلاثية الأبعاد أو عندما يتطلب التصميم مواصفات فنية دقيقة لا يمكن نقلها بملفات STL. على سبيل المثال، تُستخدم صيغ CAD لإنشاء أجزاء ميكانيكية أو منتجات يجب أن تتناسب مع بعضها البعض بطريقة معينة.

ملفات STEP

في صناعات مثل صناعة الطيران أو السيارات، تكون ملفات STEP مفيدة بشكل خاص، حيث أن النماذج غالباً ما تحتاج إلى هياكل داخلية معقدة أو مواد تتفاعل مع بعضها البعض. يمكن لملف STEP تخزين هذه البيانات، مما يسمح للمصنعين بطباعة الأجزاء بمواصفات دقيقة. ويضمن استخدام صيغ التصميم بمساعدة الحاسوب مثل STEP أو STP الحفاظ على جميع القياسات المعقدة والتفاصيل الفنية خلال عملية الطباعة. وهذا ملحوظ بشكل خاص عند

عند تصميم الأجزاء الميكانيكية مثل التروس أو المحركات، حيث تكون الدقة أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل الجزء بشكل صحيح.

أنواع الملفات - أيهما تختار؟ STL مقابل صيغ الملفات

الأخرى

الجدل حول صيغة الملف الأفضل لمهام طباعة ثلاثية الأبعاد محددة لا ينتهي. ومع ذلك، نحن في مرحلة يمكننا فيها التوصل إلى استنتاجات. يعتمد الأمر في المقام الأول على ما تقوم بطباعته والطابعة التي تستخدمها ومدى تعقيد مشروعك. في هذا القسم، دعنا نستكشف بعض المقارنات الأكثر شيوعًا بين صيغ الملفات لمساعدتك في اتخاذ القرار: 

STL مقابل OBJ

STL و OBJ كلاهما من صيغ الملفات الشائعة جداً، ولكنهما يخدمان أغراضاً مختلفة. كما ذكرت سابقاً، فإن ملفات STL مناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد البسيطة القائمة على الهندسة فقط. 

فهي سهلة الاستخدام ومتوافقة مع جميع الطابعات ثلاثية الأبعاد تقريباً. ومع ذلك، تفتقر ملفات STL إلى دعم القوام والألوان والمواد. من ناحية أخرى، تعد ملفات OBJ مناسبة بشكل أفضل لـ

النماذج الأكثر تفصيلاً التي تتطلب التركيب أو التلوين. إذا كنت تقوم بطباعة تمثال وتريد تضمين لون ومواد، فإن ملفات OBJ هي الخيار المثالي. ولكن إذا كنت تقوم بإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد بسيط لأداة أو جزء ميكانيكي، فعادةً ما تكون ملفات STL خيارًا أفضل. 

STL مقابل FBX

يُستخدم كل من STL و FBX على نطاق واسع لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد، لكنهما يخدمان أغراضاً مختلفة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالرسوم المتحركة والطباعة ثلاثية الأبعاد:

يعد صيغة ملف FBX مثاليًا للنماذج ثلاثية الأبعاد التي تتطلب رسومًا متحركة أو تزويرًا معقدًا، مثل ملفات OBJ، مما يجعله شائعًا في صناعات الألعاب والأفلام. وهو يدعم القوام التفصيلي وبيانات الرسوم المتحركة والنماذج ثلاثية الأبعاد المعقدة. ومع ذلك، فإن FBX ليس مثاليًا للطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث أنه أكثر ملاءمة للمشاهد الديناميكية من الأجسام الثابتة. تعتبر ملفات STL أكثر ملاءمة للنماذج الثابتة التي لا تتطلب رسومًا متحركة أو تزويرًا. عندما يتعلق الأمر بالطباعة ثلاثية الأبعاد، فإن ملفات STL هي الخيار الأفضل.

إذا كنت تنشئ نموذجًا ثلاثي الأبعاد لكرسي على طابعة FDM ثلاثية الأبعاد، فإن STL هو الصيغة المفضل عادةً. سيكون FBX مبالغة إلا إذا كنت تخطط لتحريك الكرسي في لعبة أو فيلم.

STL مقابل MF3

ملفات STL هي أكثر أنواع الملفات استخدامًا للطباعة ثلاثية الأبعاد نظرًا لبساطتها وتوافقها الواسع. ومع ذلك، تذكر أنها تخزن البيانات الهندسية الأساسية فقط ولا تدعم الألوان أو المواد أو غيرها من الخصائص المعقدة.

صيغة ملف أكثر تقدمًا يدعم بيانات إضافية، مثل اللون ومعلومات المواد وإعدادات الطباعة. وهذا يجعل ملفات  MF3 مناسبة لمشاريع الطباعة ثلاثية الأبعاد المتقدمة التي تتطلب المزيد من المرونة والتعقيد. على سبيل المثال، يمكن لـ MF3 التعامل مع المطبوعات المصنوعة من مواد متعددة أو المطبوعات ذات التفاصيل الدقيقة، مثل الأجسام ذات الألوان المتعددة. بالنسبة للمشروع الذي تقوم فيه بطباعة نموذج بمواد متعددة (مثل تمثال ذي ألوان مختلفة مختلفة الألوان)، يُفضل استخدام صيغة MF3. أما إذا كان مجرد نموذج أساسي لا يتطلب لونًا أو نسيجًا، فصيغة STL لا تزال خيارًا رائعًا.

STL مقابل STEP

تتضمن هذه المقارنة الدقة الهندسية مقابل البساطة والاستخدام العام: 

تُستخدم ملفات STEP (أو STP) على نطاق واسع في الهندسة والتصنيع، لأنها تدعم الهندسة المعقدة وتوفر تمثيلات ثلاثية الأبعاد دقيقة للغاية للأشياء. لا يمكن لهذه الملفات تخزين الأشكال الهندسية فحسب، بل يمكنها أيضًا تخزين خصائص المواد وتعليمات التجميع وغيرها تفاصيل الإنتاج. يعد STEP ضروريًا للمشاريع التي تتطلب دقة عالية، مثل الأجزاء الميكانيكية أو العينات الصناعية.

من ناحية أخرى، تعد ملفات STL أبسط بكثير وهي الخيار المفضل للطباعة ثلاثية الأبعاد نظرًا لسهولة الاستخدام. فهي تحتوي فقط على بيانات هندسية (الشكل الخارجي للنموذج) وتفتقر إلى أي معلومات مادية أو داخلية. على الرغم من أن STL كافية للعديد من تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد، إلا أنها تفتقر إلى البيانات المعقدة التي توفرها ملفات STEP للأجزاء الدقيقة. عند تصميم ترس مخصص يجب أن يتناسب مع الأجزاء الأخرى بدقة، فمن الأفضل أن تستخدم ملف STEP. إذا كنت تقوم بطباعة نموذج زخرفي بسيط، مثل منحوتة صغيرة، فإن STL  ستكون كافية.

الخلاصة

اختيار صيغة الملف المناسب أمر أساسي لضمان نجاح مشروع الطباعة ثلاثية الأبعاد. سواء كنت تطبع نموذجاً بسيطاً أو تعمل على مشروع هندسي معقد، فإن فهم مميزات وخصائص كل صيغة سيمنحك نتائج أفضل وأكثر دقة. فهم الاختلافات بين أنواع وصيغ الملفات سيساعدك بشكل كبير على تحقيق أفضل النتائج.