虽然所有的增材制造技术都有不同的工作方式，每种技术都有自己的特点，但有一个印刷过程总是以相同的方式开始：计算机辅助设计。该步骤包括对零件进行二维或三维建模，这是确定零件几何形状的地方。一旦3D模型完成，就有必要将其导出到可以由切片器读取的文件中，切片器是一种充当3D打印机中介的软件。在这一点上，向用户提供了几个选择。在OBJ、STL、PLY、3MF和许多其他格式之间，有时很难在提供的不同格式之间进行选择。为了了解更多信息并了解某些文件的优缺点，我们深入研究了STL与3MF文件，这可能是增材制造爱好者中最受欢迎的文件。
STL格式由第一家专门从事3D打印的公司3D Systems于1987年推出，现在是市场上最广泛的格式。它代表立体光刻（或标准三角形语言），在大多数提供3D模型的平台上都可以找到，如Thingiverse、MyMiniFactory和Cults。最近，3MF格式是由微软领导的一个财团开发的。该格式于2015年发布，由于其一些独特的财产，现在很有吸引力。3MF模型也被称为3D制造格式，旨在使其易于理解，并限制打印过程中的错误。
STL文件的特征
STL自1987年创建以来，由于其年代久远，一直是3D打印用户最喜欢的格式。STL文件与所有切片机和CAD软件兼容，现在主要用于快速成型行业。正如首字母缩写“标准三角形语言”所示，该格式使用三角形“复制”每个模型。换句话说，STL格式使用数千个三角形尽可能接近其形状来重新创建3D模型。更具体地说，一个有4条边的平面必须分成2个三角形。因此，如果我们以立方体为例，它被分成十二个三角形，因为它有六个面。
三角形的数量也决定了打印的准确性。例如，面的建模需要许多三角形。所有这些三角形都旨在尽可能接近3D模型定义的形状。然而，它们不包含任何关于制造工艺、材料、纹理或颜色的信息。这正是STL格式的主要限制之一。
尽管STL文件很大，但它们只包含允许建立零件几何图形的信息。然而，通过使用切片器，用户仍然可以向模型/STL文件添加各种打印（切片）参数。这些参数只能以3MF格式保存。
STL的另一个问题是损坏文件的频率。当一个文件有缺陷时，通常是由于转换过程中的问题，用户会被迫修复它。这就是为什么，以Netfabb和Meshmixer为例，存在几个修复程序。它们允许纠正三维文件的缺陷。但使用这样的软件会给打印过程增加额外的一步。最后，STL格式是人类无法读取的，只有兼容的软件才能理解它，从而解释它。
3MF文件的特点
3MF比STL格式更新得多，是微软成立的一个财团的成果，该财团包括达索、Autodesk、Stratasys和Ultimaker等。在启动仪式上，3MF联合会执行董事阿德里安·兰宁公布了该项目的目标：“3MF赋予人们权力，最大限度地提高生产力，并释放3D打印的全部功能。”3MF格式旨在为专业人士提供一个可行的存储3D文件的解决方案，其特点是重量轻，文件包含的信息量大。
与STL不同，3MF文件不仅仅是网格。它们是归档文件（类似于.zip），包含三维模型（作为网格）和与模型制造相关的信息，如制造方法、材料或部件。关于这个主题，微软解释道：“3MF是一种专门适用于3D打印和Windows的文件格式。3MF包括颜色、纹理、包含推荐打印选项的缩放比例以及许多其他增强功能。”此外，3MF文件是用XML编码的，这使它对人类而不仅仅是机器来说是可以理解的。因此，如果将.3MF扩展名替换为.ZIP扩展名，则可以打开存档中的每个文件来发现其特征。除了开放性（易于阅读）之外，它还更智能，因为它可以更好地理解啮合误差。它避免了与防止自相交的几何变体（流形）、“非流形”模型和网格中的孔有关的问题。
目前，3MF格式的主要局限性不在于其财产，而在于其缺乏普及性。尽管存在与其特性相关的各种限制，但STL今天比3MF更加民主化。这种现象在各种共享网站上尤其明显，如Thingiverse、Cults或Printables。其他缺点依然存在。例如，缺乏与某些切片器和CAD软件的集成，这些软件目前与这种格式不兼容。切片器之间也缺乏相互兼容性，因为在打开同一项目时，在一个切片器中配置的一些参数不一定会传输到另一个切片机。然而，我们可以希望，在未来，如果3MF获得流行，我们将努力解决这些问题。特别是因为它是一个包含XML代码的归档文件，因此可以进行改进。可以想象，交叉兼容性允许更容易地共享可以由不同切片器正确解释的文件。
3MF与STL的具体优势
想象一下，你有一台3D打印机，想要打印一个复杂的模型。如果您需要外部帮助，例如打印服务，他们可以在切片软件中使用所有适当的参数配置模型，然后以3MF格式导出此配置。通过这种方式，您将在单个文件中找到您的模型，以及打印配置文件、可能的修改器和其他参数。在同样的情况下，使用STL格式，制造商除了导出网格外，还必须导出打印配置文件，但即使共享这些配置文件，修改器等信息也会丢失。
现在想象一下，你是一名设计师，想在互联网上分享你的3D模型，例如在Thingiverse、Printables或Cults上。使用3MF格式，可以嵌入简化3D打印过程的材质信息或修改器。3MF格式还允许您定义许可证和相关版权。您也可以将您的姓名和描述添加到文件中。因此，由于所有这些信息都存储在文件中，而不仅仅存储在网站的下载页面上，如果您的模型在最初共享的网站之外共享，那么所有这些信息将被保留。
3MF是未来的格式吗？
正如你所看到的，在未来，3MF很可能会成为标准。受到其财产的诱惑，一些技术专家已经采用了它。Polyfab公司的联合创始人Charly Le Roy，Polyfap公司是一家销售3D解决方案并提供培训的公司，解释了做出这一选择的原因：“在我看来，主要的区别在于存储的信息量。STL只包含3D模型，其3MF对应物包含模型，但也包含其方向、支持和打印参数……因此，3MF对于多次迭代需求来说更实用。”Michael P.Bourque分享了一个观点，波士顿工程公司数字制造总监，“我不敢相信STL是3D打印爱好者中最常见的格式。STL是一种糟糕的复制模型几何体的格式，之所以被使用，是因为切片步骤很快。[…]我更喜欢3MF，因为它是自包含的，可以保存额外的数据以减少问题。”
由于它能够限制错误风险并促进模型共享，3MF格式似乎更合适，并且可以随着时间的推移而持续。这方面的一个有希望的迹象是，1987年STL的创始人、美国巨头3D Systems在2015年成立时决定加入3MF联盟。Charly Le Roy总结道：“通过现成打印模型库共享打印项目的格式肯定是3MF格式。这自然会限制错误风险，并在制造零件时节省时间。”
