STL- ja AMF-tiedostomuotojen vertailu metallien lisäävässä valmistuksessa

Abstract

Lisäävä valmistus käyttää valmistusprosessin vaiheiden välisessä tiedonsiirrossa valtaosin teollisuudelle perinteistä STL-tiedostomuotoa, mutta tämä formaatti antaa vain rajoitetusti mahdollisuuksia hallita kappaleen muotoa, rakenneta, väriä, ja pintakuviointia. AMF-tiedostomuodossa kappaleen mallitiedostoon voidaan sisällyttää edellä mainittuja ominaisuuksia ja kuvata hankalia geometrioita huomattavasti STL-tiedostomuotoa paremmin. AMF-tiedostomuotoa ei kuitenkaan ole vielä omaksuttu perusasetukseksi viedessä malli ulos CAD-ohjelmistosta lisäävää valmistusta varten. Tiedostomuodon käytön voidaan odottaa lisääntyvän tulevina vuosina, kun laitteiden ja ohjelmistojen valmistajat omaksuvat päivitetyn standardin mukaisia valmistusprosessin askelia.

Tässä työssä perehdytään STL- ja AMF-tiedostomuotojen toimintaperiaatteisiin ja ominaisuuksiin kirjallisuuslähteiden ja tapaustutkimusten avulla. Työssä selvitetään näiden tiedostomuotojen vahvuuksia ja heikkouksia lähdemateriaalin perusteella, mistä tieto sovelletaan metallien lisäävän valmistuksen näkökulmaan. Työssä myös tutkitaan yksinkertaisen 3D-mallin STL-tiedostossa ilmeneviä poikkeamia käytettäessä eri tallennusparametreja ja toleransseja.

Kirjallisuustutkimuksen perusteella AMF-tiedostomuotoa käytetään tulevaisuudessa lisäävän valmistuksen teollisuuden perustiedostotyyppinä, vaikka STL-tiedostomuoto pysyykin olemassa taustalla sen yleiskäytettävyyden johdosta. Tapaustutkimuksesta voidaan nähdä, että STL-tiedoston luomisessa erityisesti mittatoleranssit verkon luomiselle vaikuttavat intalappujen generointijärjestykseen.

Additive manufacturing utilizes the most used STL file format of industry in the transmission of data between manufacturing process stages, but this format only gives limited possibilities to manipulate the shape of an object, structure, color, and surface patterns. An object model stored in AMF file format can contain the aforementioned features and it can describe complex geometries considerably better than STL file format. However, AMF file format has not been adopted as the default setting when exporting a model from CAD software for additive manufacturing. Utilization of this file format can be expected to increase in the coming years when machine and software producers adopt the manufacturing steps of updated standards.

This paper familiarizes its reader to the working principles and features of STL and AMF file formats with the help of literature sources and case studies. This paper examines the strengths and weaknesses of these file formats based on source material from where the knowledge is applied to the viewpoint of additive manufacturing of metals. This paper also investigates deviations within STL files of a simple 3D model that occur while using different file saving parameters and tolerances.

Based on the literature review AMF file format will be used as the default file type of additive manufacturing industry, even though STL file format will remain in the background due to the general usability of the format. We can conclude from the case study, that while generating an STL file the unit measurement tolerances will especially affect facet generation order.