Blog Die besten 3D-Dateiformate zum Entwerfen, Teilen und Fertigen
Die besten 3D-Dateiformate zum Entwerfen, Teilen und Fertigen
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Haben Sie schon einmal an einem 3D-Modell gearbeitet, nur um festzustellen, dass niemand im Team die richtige Software hat, um es zu öffnen? Die 3D-Modellierung ist ein wesentlicher Bestandteil eines jeden Hardware-Projekts. Es gibt jedoch viele verschiedene 3D-Dateiformate, und jedes wird in einem anderen Kontext verwendet und bietet andere Funktionen.
In diesem Leitfaden gehen wir auf einige der gängigsten 3D-Dateiformate ein und erläutern, wann sie verwendet werden und wie sie Ihnen bei der Produktentwicklung helfen können.
Definition und Typen
Eine 3D-Datei ist ein digitales Objekt, das Informationen über ein oder mehrere dreidimensionale Objekte speichert. Es gibt viele verschiedene 3D-Dateiformate, die es dem Benutzer in der Regel ermöglichen, das 3D-Modell anzusehen, zu bearbeiten und sogar herzustellen.
Die in einer 3D-Datei enthaltenen Informationen hängen vom jeweiligen Format ab. Die verschiedenen Arten von Informationen, die eine Datei enthalten kann, sind folgende
Geometrie: Die Datei enthält 3D-Modelle, die normalerweise durch Punkte, Linien oder Gleichungen definiert sind. Je nach Format kann die Oberfläche des Modells ein Netz sein, das eine begrenzte Qualität hat, oder parametrische Oberflächen, die detailliertere Oberflächen ermöglichen.
Schauplatz: Dies bezieht sich auf die Position des 3D-Modells in Bezug auf die verschiedenen Ebenen. Bei den Dateien, die für das Rendering des Modells verwendet werden, werden auch Lichter und Kamera berücksichtigt.
Erscheinungsbild: Texturen und Farben, die auf die Oberfläche des Modells angewendet werden. Nur einige Formate enthalten diese Art von Informationen. Abhängig von der verwendeten Fertigungstechnologie können diese Informationen ignoriert werden. Beispielsweise können beim FDM-3D-Druck (Fused Deposition Modelling) in der Regel keine Objekte mit mehreren Farben gedruckt werden.
Es gibt kein perfektes 3D-Dateiformat. Jedes ist einzigartig, und Sie müssen ein Format wählen, das den Anforderungen Ihrer Branche entspricht.
3D-Modell eines Shredders aus Edelkunststoff, geöffnet in Autodesk Fusion 360
3D-Dateiformate können auch in zwei Kategorien unterteilt werden, je nachdem, wer sie erstellt hat und in welchem Kontext sie verwendet werden.
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3D-Dateiformate, je nachdem, wer sie erstellt hat:
Proprietär: Diese Formate wurden von Softwareunternehmen als Hauptformat für ihr spezielles 3D-Modellierungstool entwickelt. Sie funktionieren gut, sind aber in der Regel nicht mit anderer Software kompatibel. So kann beispielsweise ein Entwurf im F3D-Format (Autodesk Fusion 360) nicht in SolidWorks geöffnet werden.
Neutral: Es gibt neutrale und offene Formate, die von unabhängigen Organisationen entwickelt wurden. Sie sind recht beliebt, da sie mit den meisten 3D-Modellierungsprogrammen kompatibel sind.
3D-Dateiformate, je nachdem, wann sie verwendet werden:
Entwurf: Diese Dateiformate werden während des Entwurfsprozesses verwendet, da es einfach ist, das 3D-Modell, das Aussehen und die Szene zu bearbeiten. Wenn Sie z. B. in Rhino entwerfen, werden Sie die Dateien wahrscheinlich in ihrem eigenen 3D-Dateiformat (3DM) speichern.
Fertigung: Es ist üblich, Entwürfe aus einem proprietären Format in ein neutrales Format für die Fertigung zu exportieren, da es wichtig ist, dass der Fertigungspartner die Datei richtig öffnen und den Entwurf in ein Produkt umwandeln kann. Sobald Sie Ihren Rhino-Entwurf im 3DM-Format fertiggestellt haben, exportieren Sie ihn auch im STL-Format für die Fertigung.
3D-Dateiformate für die Konstruktion
.SLDPRT: Dies ist das Standarddateiformat, das in SolidWorks verwendet wird. Es ist ein proprietäres Format und kann mit dem SLDASM-Format kombiniert werden, das mehrere SLDPRT-Dateien zu einer Baugruppe zusammenfasst. Es wird in der Regel für komplexe CAD-Konstruktionen verwendet und ist in der Maschinenbau- und Fertigungsindustrie sehr beliebt.
STEP: Das STEP- oder STP-Format ist eines der beliebtesten neutralen Dateiformate. Es enthält alle Informationen, die für die Herstellung eines Produkts erforderlich sind, einschließlich Formen, Merkmale, Materialeigenschaften und mehr. Es wird von den meisten 3D-Modellierungssoftwares unterstützt und ist bearbeitbar, was es für gemeinsame Projekte empfiehlt. Außerdem ist dieses Format auch für die Fertigung geeignet.
.F3D: Das F3D-Format ist das Standarddateiformat in Autodesk Fusion 360. Obwohl die Dateien normalerweise in der Cloud gespeichert werden, ist es möglich, sie zu exportieren. Es enthält verschiedene Arten von Informationen, darunter 3D-Modelle, Szenen und Attribute. Es handelt sich um ein relativ neues Format, das von Designern und Ingenieuren schnell angenommen wird.
.BLEND: Das Blender-eigene Dateiformat ist eines der vollständigsten Formate. Es ermöglicht die Speicherung von Daten über 3D-Modelle, Farben, Texturen, Szenen und sogar Animationen. Diese Software wird in der Design-, Videospiel- und Animationsbranche eingesetzt.
.3DS: Dieses Format wird in Autodesk 3ds Max verwendet. Es ähnelt dem Dateiformat von Blender, da es alle Informationen, einschließlich Designs und Animationen, speichert. Es wird in der Videospiel- und Animationsbranche verwendet und ist ein sehr beliebtes Format, da die 3D-Modellierungssoftware bereits 1996 veröffentlicht wurde.
.SKP: Es wird in SketchUp verwendet, einer zugänglichen 3D-Modellierungssoftware, die hauptsächlich für Konzeptentwürfe und Renderings verwendet wird. Es ist ein beliebtes Format bei Innenarchitekten und Architekten.
.IGS: Dieses neutrale Dateiformat ist immer noch eines der beliebtesten Formate, obwohl es durch das STEP-Format ersetzt werden sollte. Es ist mit vielen 3D-Modellierungswerkzeugen kompatibel.
.3DM: Wird als Standardformat in Rhino und Grasshopper verwendet. Es ist in der Industriedesign- und Architekturbranche beliebt, da es komplexe Modelle erzeugen kann, die in den 3DM-Dateien als parametrische Flächen oder einfachere Netze gespeichert werden können.
.IPT: Das Autodesk Inventor-Format ähnelt den Solidworks- oder Autodesk Fusion 360-Dateien, da es hochwertige 3D-Modelle speichern kann. Aufgrund des Softwareportfolios von Autodesk ist Inventor auch in der Lage, mit 2D-Dateien zu arbeiten. Mehrere IPT-Dateien können zu einer .IAM-Baugruppendatei kombiniert werden.
3D-Dateiformate für die Fertigung
.STL: Dies ist das beliebteste Format in der digitalen Fertigungsindustrie. Die 3D-Modelle werden als dreieckiges Netz mit variabler Dichte dargestellt, das keine Farben, Texturen oder Szenen enthält. Es wird bei Tests verwendet, insbesondere beim 3D-Druck, da das Netz leicht verarbeitet werden kann, um funktionale Prototypen herzustellen. Es ist nicht das geeignetste Format für komplexe Herstellungsmethoden wie die CNC-Bearbeitung.
.OBJ: Sehr beliebte Alternative zu STL-Dateien. Es wird von den meisten 3D-Modellierungswerkzeugen unterstützt. Abgesehen von 3D-Modellen können Sie in Kombination mit einer Datei im MTL-Format auch Texturen und Farben einfügen. Dies macht es zu einem der besten Formate für die Erstellung von Prototypen mit 3D-Farbdruckern wie der HP Jet Fusion-Serie.
.3MF: Auch bekannt als 3D Manufacturing Format, ist es ein neutrales Format, das von Microsoft, Autodesk, Ultimaker und anderen unterstützt wird. Dieses Format wurde als fortschrittlicher Ersatz für das alte STL-Format entwickelt. Es verpackt 3D-Modelle und zusätzliche Informationen wie Fertigungseinstellungen für den 3D-Druck oder das Aussehen des Modells.
.DAE: Dieses Dateiformat wird COLLADA (COLLAborative Design Activity) genannt. Es wurde ursprünglich als Format für die Übertragung von Daten von einer Software zu einer anderen entwickelt und ist mit den meisten 3D-Modellierungsprogrammen, Game-Engines und anderen Software-Tools kompatibel. Es wird empfohlen, wenn ein Produkt mit vielen verschiedenen Tools entworfen wird.
.PLY: Das von OBJ inspirierte PLY-Dateiformat wurde hauptsächlich zum Speichern von Informationen entwickelt, die von 3D-Scannern erfasst wurden. Die Dateien enthalten sowohl Meshes als auch Farben und Texturen. Es wird als Exportformat von einigen 3D-Modellierungswerkzeugen unterstützt.
.STEP: Dieses Dateiformat kann auch während des Herstellungsprozesses verwendet werden und ist mit fast allen Arten von Entwürfen kompatibel.
2D-Dateiformate für die Fertigung
Derzeit gibt es Dutzende von Fertigungsverfahren, und obwohl die komplexesten auf 3D-Modellen basieren, gibt es andere, wie z. B. das Laserschneiden, die mit 2D-Vektordateien arbeiten.
Viele 3D-Modellierungstools ermöglichen den Import und Export von 2D-Dateien. Autodesk Fusion 360 zum Beispiel kann 2D-Dateien in Formaten wie DXF oder SVG importieren, die es Ihnen ermöglichen, diese 2D-Anteile zu extrudieren und in 3D-Modelle umzuwandeln. Bei anderen 3D-Modellierungswerkzeugen können Sie eine Fläche oder einen Schnitt eines 3D-Modells auswählen und als 2D-Datei exportieren.
Einige der gängigsten 2D-Dateiformate, die für die Produktentwicklung verwendet werden, sind DWG, DXF, DWF, SVG und sogar PDF.
Fusion 360 2D-Datei-Importfunktion, die die Extrusion von Vektordateien ermöglicht
Dokumentieren Sie Ihr Projekt mit dem 3D-Viewer
Der Austausch von 3D-Dateien mit Ihren Teammitgliedern ist die beste Möglichkeit, den Entwicklungsfortschritt zu verfolgen und Feedback einzuholen. In vielen Fällen ist es jedoch nicht einmal notwendig, die Quelldatei zu senden und sie zum Öffnen aufzufordern.
Mit dem 3D-Viewer von CAD Rooms können Sie Ihren Entwurfsfortschritt problemlos mit Ihrem Team teilen, überprüfen und genehmigen. Binden Sie das 3D-Modell einfach direkt aus der CAD-Rooms-Umgebung ein, ohne dass zusätzliche Plugins erforderlich sind. CAD Rooms unterstützt über 30 verschiedene CAD-Dateiformate und ermöglicht so eine nahtlose Zusammenarbeit, unabhängig von der Software, die Ihr Team verwendet.
Fazit
Entwerfen Sie mit der Software, mit der Sie sich wohlfühlen, und stellen Sie sicher, dass sie für die Art von Produkt geeignet ist, die Sie in Ihrem Unternehmen entwickeln. Außerdem ist es wichtig, dass Sie Ihre 3D-Modelle in Formaten exportieren, die mit Ihren Fertigungswerkzeugen und der Software, die Ihre Teammitglieder verwenden, kompatibel sind.
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