Wenn Sie up to date sein möchten, sollten Sie wissen, was eine 3MF Datei ist. Dieses Format der 3D-Druckdatei wird in Zukunft wichtig werden, da sich die Anforderungen verändert haben.
So unterschiedlich die einzelnen Technologien im Bereich der additiven Fertigung funktionieren – eines haben alle Ansätze gemeinsam: Damit aus einer Idee ein gedrucktes Produkt wird, braucht es im Vorfeld einen computergestützten Designprozess. Am Bildschirm entsteht Schritt für Schritt ein digitales, geometrisch bestimmtes Modell, das anschließend von den 3D-Druckern interpretiert und in Achs-Bewegungen und Materialzuführung umgesetzt wird.
Das derzeit am meisten eingesetzte Datei-Format ist STL, die „Standard Triangle Language“. Eingeführt 1987 vom Unternehmen 3D Systems, wird das STL-Format heute in unterschiedlichsten Branchen für den digitalen Konstruktionsprozess eingesetzt. Allerdings bringt das STL-Format auch einige Nachteile im Bereich des 3D-Drucks mit sich.
Mit 3MF steht eine recht junge Alternative für das Datenhandling bereit, die speziell in der additiven Fertigung dem altgedienten STL-Format den Rang ablaufen könnte. Was genau eine 3MF Datei ist und warum sich dieses Format perfekt für den modernen 3D-Druck eignet, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Im Jahr 2015 wurde vom Softwarekonzern Microsoft ein 3MF-Konsortium initiiert, dass gezielt die Schwächen des aktuellen Industriestandards STL im Bereich des Datenaustausches überwinden sollte. Das STL-Format ist für viele Anwendungen ausreichend, hat aber einige Schwächen. Mit dem 3MF-Format soll der Fertigungsindustrie ein Dateiaustausch ermöglich werden, der:
Der 3MF-Ansatz basiert auf XML (Extensible Markup Language), einem textbasiertem Format für den Dateiaustausch von strukturierten Daten aller Art. Prinzipiell funktioniert eine 3MF-Datei ganz ähnlich wie die bekannten ZIP-Archive: Unterschiedliche Informationen lassen sich in einer Datei komprimieren und versenden.
Das ermöglicht unter anderem:
Durch die fast 40-jährige Erfolgsgeschichte ist das STL-Format mit allen gängigen CAD-Programmen kompatibel und wird von allen Slicern (die die Schichten berechnen) verstanden. Es wird erfolgreich eingesetzt in der additiven Fertigung. Warum also sollte man den etablierten „Goldstandard“ ersetzen wollen?
Der Grund hierfür liegt in der deutlich gestiegenen Komplexität moderner 3D-Druck-Umgebungen. Das STL-Format basiert auf der Modellierung von Objekten durch unzählige Dreiecke. Jede geometrische Form, seien es einfache Würfel oder hochkomplexe Gebilde, werden in einer STL-Datei durch Dreiecke definiert. Grob gesagt: Aus je mehr Dreiecken ein Objekt besteht, desto genauer wird der Druck. Allerdings fehlen der STL-Datei zusätzliche Informationen rund um den Herstellungsprozess. Es können keine Materialien, Texturen oder Farben zu den Modellen hinzugefügt werden – die Datei besteht immer nur aus den Geometrien eines Bauteils. Erst durch den Einsatz eines Slicers lassen sich fertigungsrelevante Daten hinzufügen – aber nicht direkt in der Datei speichern. Fertiger oder Dienstleister sind bei der Verarbeitung von STL-Dateien also auf Zusatzarbeiten rund um den 3D-Druck angewiesen. Das verlangsamt den Produktionsprozess und kann zu teuren Nachjustierungen führen.
Hier setzt das 3MF-Format an. Durch die Kombination von Geometrie und Zusatzinformationen in einer Datei wird vor allem der Workflow von der Designidee zum fertigen Produkt drastisch beschleunigt. Die Archivdatei beinhaltet das Druckobjekt – oder auch mehrere einzelne Teile einer Baugruppe – sowie Angaben zu der Farbgebung, die erforderliche Skalierung, benötigte Druckoptionen und die Texturen der Oberfläche.
Kurz gesagt: in einer 3MF-Datei kann direkt bei der Konstruktion festgelegt werden, was später in der Fertigung durch den 3D-Drucker umgesetzt werden soll. Ein weiterer Pluspunkt: Die Informationen in einer 3MF-Datei sind auch von Menschen lesbar. Wird die Endung .3mf nämlich durch .zip ersetzt, lassen sich die Archive problemlos an jedem Rechner öffnen und die Inhalte einsehen.
Die Entwicklung des 3MF-Standards wird innerhalb des Konsortiums von namhaften Herstellern wie Dassault, HP und Autodesk mitgetragen. Entsprechend sind Programme wie Solidworks von Dassault oder Netfabb von Autodesk von Haus aus in der Lage, 3MF Dateien zu erstellen. Auch mit dem 3D Builder oder Paint 3D von Microsoft lässt sich eine 3MF Datei öffnen und bearbeiten. Die Erstellung von 3MF-Dateien direkt aus der Konstruktionsumgebung heraus ist entsprechend einfach und mit wenigen Mausklicks über die „Speichern unter…“ Funktionen der Programme realisierbar.
Liegt aber nur eine STL-Datei vor, muss diese noch für den Druck finalisiert werden. Ein hervorragendes – und dazu noch kostenfrei erhältliches – Tool ist der Meshmixer von Autodesk (externer Link zur Meshmixer-Seite). Das „Schweizer Taschenmesser“, so die Eigenbezeichnung der Entwickler für die Lösung, kann nicht nur die dreieckigen Gitternetze der STL-Konstruktionen optimieren, sondern das Modell auch mit zahlreichen Zusatzinformationen anreichen. Und natürlich am Ende des Gestaltungsprozesses alles im 3MF-Format abspeichern. Natürlich funktioniert auch der umgekehrte Weg: Eine 3MF Datei in STL umwandeln ist mit den genannten Lösungen jederzeit möglich.
Auch im Internet bieten zahlreiche Anbieter kostenlose Online-Tools zur Umwandlung von STL-Dateien in das 3MF-Format. Allerdings raten wir von dieser Möglichkeit ab – insbesondere dann, wenn es sich bei den Konstruktionen um vertrauliche Informationen handelt.
Im Bereich der industriellen Fertigung steigt die Komplexität der geforderten Bauteile kontinuierlich an. Gerade in speziellen Teilbereichen wie dem 3D-Metalldruck sind perfekte Oberflächen gefragt – oder es sind Bauteile gefordert, die aus unterschiedlichen Einzelkomponenten bestehen. Der „klassische Weg“ über STL-Dateien ist hier am Ende der Leistungsfähigkeit angelangt, wenn es um die Realisierung der Produkte bei externen Dienstleistern geht. Bei komplexen Bauteilen war bis dato eine umfangreiche Anreicherung der Daten mit Zusatzinformationen, beispielsweise der Ausrichtung des Werkstücks im Bauraum des Druckers oder die Farbgebung einzelner Schichten, ein unverzichtbarer Teil des Fertigungsprozesses. Die Nachteile: Ein aufwändiger, kostenintensiver Workflow mit zahlreichen potenziellen Fehlerquellen.
3MF vereinfacht den Datenaustausch deutlich. Wie in einer PDF können innerhalb der 3MF-Datei mehrere Informationen gebündelt werden. Baugruppen, die aus verschiedenen Teilen bestehen, jedes davon mit individueller Farbgebung oder eigenen Materialien, Druckerkonfigurationen, Stützstrukturen: Alles, was für den 3D-Druck an Informationen benötigt wird, lässt sich in der 3MF-Umgebung aufführen, abspeichern und versenden.
Wir sind uns sicher: Dem 3MF-Format gehört die Zukunft! Fast im Wochentakt erscheinen Erweiterungen und Überarbeitungen, die die Lösung für die Produktion, das Slicing oder die Optimierung von Gitterstrukturen anpassen. Durch die Zusammenarbeit des Konsortiums ist gewährleistet, dass 3MF schon heute mit den Programmen der renommierten Hersteller bestmöglich kompatibel ist.
Auch wir bei Jellypipe haben das enorme Potenzial des 3MF-Formates erkannt und arbeiten daran, unseren Online-Konfigurator entsprechend anzupassen. Aktuell bieten wir unseren Kunden die Möglichkeit, Bauteile, die auf 3MF-Dateien basieren, über unsere individuelle Anfrage zu bestellen.
Gerne beraten wir Sie in allen Fragen rund um den Bestellprozess in einem persönlichen Gespräch. Rufen Sie uns doch gleich einmal an und lassen Sie sich von unseren Solution Partnern beraten!
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