3Dプリンターは、何を3Dプリントするかを知るためにファイルを必要としますが、すべての3DプリンターがSTLファイルを使用しているのか疑問に思う人もいるでしょう。 この記事では、その答えと関連するいくつかの質問について紹介します。

すべての3Dプリンターは、3Dプリンターが理解できるファイルタイプにスライスする前の3Dモデルの基礎としてSTLファイルを使用できます。 しかし、3DプリンターはSTLファイルを単独では理解できません。 Curaなどのスライサーは、STLファイルを3Dプリント可能なGコードファイルに変換できます。

もっと情報を知りたいと思うはずなので、続きをどうぞ。

3Dプリンターはどのようなファイルを使うのですか？

• エスティーエル
• ジーコード
• オービージェイ
• スリーエムエフ

3Dプリンターが使用する主なファイルは、STLファイルとG-Codeファイルで、3Dモデルのデザインを作成し、3Dプリンターが理解して従うことができる指示ファイルを作成します。 また、OBJや3MFといった、3Dモデルのデザインタイプの異なるバージョンで、あまり一般的ではないタイプの3Dプリンターファイルも存在します。

しかし、これらのデザインファイルはそのまま3Dプリンターで使えるわけではなく、スライサーと呼ばれるソフトウェアで加工し、3DプリントできるGコードファイルを作成することが基本です。

それでは、これらのファイルの種類をいくつか見てみましょう。

STLファイル

STLファイルは、3Dプリント業界で使用されている主な3Dプリントファイルタイプで、基本的には、3D形状を形成する一連のメッシュまたはいくつかの小さな三角形のセットによって作成される3Dモデルファイルです。

驚くほどシンプルなフォーマットなので、好まれています。

これらのファイルは、3Dモデルを作成するのに非常に適しており、モデルを形成する三角形の数によって、非常に小さなファイルにも大きなファイルにもなります。

大きいファイルは表面が滑らかなもので、三角形が多いので実際のサイズも大きいです。

デザインソフト（CAD）で大きなSTLファイルを見ると、実はモデルの三角形の数がわかることがあります。 Blenderの場合、下のバーを右クリックして「シーン統計」をチェックする必要があります。

このBlenderのBearded Yell STLファイルをご覧ください。2,804,188トライアングルを示し、ファイルサイズは133MBです。 時には、デザイナーは実際に同じモデルの複数のバージョンを提供しますが、品質は低く、トライアングルはより少ないです。

イースター島ヘッドのSTLは52,346トライアングルで、ファイルサイズは2.49MBなので、比較してみてください。

もっと単純に考えれば、3Dの立方体をこの三角形のSTLフォーマットに変換しようと思えば、12個の三角形でできることになります。

立方体の各面は2つの三角形に分割され、立方体には6つの面があるので、この3Dモデルを作るには少なくとも12個の三角形が必要です。 もし立方体にもっと細かい部分や隙間があれば、もっと多くの三角形が必要になるでしょう。

STLファイルは、以下のようなほとんどの3Dプリンター用ファイルサイトから入手することができます：

• Thingiverse
• マイミニファクトリー
• プリントアウト
• ユーマジン
• グラブCAD

このSTLファイルの作り方ですが、Fusion 360やBlender、TinkerCADなどのCADソフトで行います。 基本的な形状から始めて、その形状を新しいデザインに成形したり、多くの形状を取り込んで、それらを組み合わせていくことができます。

どんな種類のモデルや形状でも、優れたCADソフトウェアで作成し、3Dプリント用のSTLファイルとして書き出すことができます。

Gコードファイル

Gコードファイルは、3Dプリンターが読み解くことができるプログラミング言語で構成された、3Dプリンターが使用する次の主要なタイプのファイルです。

プリントヘッドの動き、ノズルやヒートベッドの温度、ファン、スピードなど、3Dプリンターが行うすべての動作や動きは、Gコードファイルを通して行われます。

その中には、Gコードコマンドと呼ばれる、それぞれ異なる動作をする行が大量に書き込まれています。

Notepad++で作成したGコードファイルの例です。 M107, M104, G28 & G1といったコマンドのリストが表示されています。

それぞれ具体的な動作があり、動きの主なものはG1コマンドで、ファイルの大部分を占めています。 また、Xamp; Y方向のどこに移動するかという座標と、どれだけの材料を押し出すか（E）という情報も持っています。

G28コマンドは、プリントヘッドをホームポジションに設定し、3Dプリンターがその位置を認識できるようにするために使用します。 これは、3Dプリントを開始するたびに行うことが重要です。

M104は、ノズル温度を設定します。

OBJファイル

OBJファイル形式は、STLファイルと同様に、3Dプリンターがスライサーソフトウェア内で使用するファイル形式です。

OBJファイルは、3Dモデルの情報、テクスチャー、カラー情報、表面形状を保存します。 OBJファイルは通常、3Dプリンターが完全に理解し読み込める他のファイル形式にスライスされています。

3DモデルにOBJファイルを使用することを選択する人もいますが、その多くはマルチカラー3Dプリント用で、通常はデュアルエクストルーダーを使用しています。

OBJファイルは、以下のような多くの3Dプリンター用ファイルサイトで見つけることができます：

• クララ.io
• CGTrader（カグトレーダー
• GrabCADコミュニティ
• ターボスクィッド
• フリー3D

ほとんどのスライサーはOBJファイルを問題なく読むことができますが、OBJファイルをSTLファイルに変換するには、オンラインコンバーターを使うか、TinkerCADなどのCADにインポートしてSTLファイルに書き出すというフリーコンバートも可能です。

また、モデルのエラーを修正するメッシュ修復ツールは、OBJファイルよりもSTLファイルの方が効果的であることも留意しておきたい。

OBJファイルの主な違いの1つは、実際のメッシュや接続された三角形のセットを保存できるのに対し、STLファイルはいくつかの切断された三角形を保存できるということです。

スライスソフトの場合はあまり変わりませんが、モデリングソフトの場合は、STLファイルをつなぎ合わせて処理する必要があり、これが必ずしもうまくいかないことがあります。

3MFファイル

また、3Dプリンターで使用されるフォーマットとして、3MF（3D Manufacturing Format）ファイルがありますが、これは最も詳細な3Dプリントフォーマットの1つです。

モデルデータ、3Dプリント設定、プリンタデータなど、3Dプリンタファイル内の多くの詳細を保存する機能を備えています。 これは場合によっては非常に便利ですが、世の中のほとんどの人にとって再現性にはつながらないかもしれませんね。

3Dプリンターやスライサーの設定も人それぞれなので、他人の設定をそのまま使うことはできないのですが、この欠点があります。

ソフトウェアやスライサーによっては、3MFファイルをサポートしていないものもあるので、これを標準的な3Dプリントのファイル形式にするのは難しいかもしれませんね。

3MFファイルの3Dプリントに成功したユーザーは数人いますが、それについて話したり使ったりする人はあまりいません。 あるユーザーは、このファイルタイプで誰かが間違った設定をして、3Dプリンターにダメージを与えたり、もっとひどいことになる可能性があると述べました。

Gコードファイルの読み方を知らない人も多いので、このファイルを使うには信頼関係が必要でしょう。

また、別のユーザーからは、マルチパートの3MFファイルを正しく読み込むことができず、ひどい目にあったという声もありました。

3MFファイルとSTLファイルの比較について、Josef Prusa氏による以下のビデオをご覧ください。 ビデオのタイトルには同意できませんが、3MFファイルについて素晴らしい詳細を説明しています。

樹脂製3DプリンターはSTLファイルを使うのか？

樹脂3DプリンターはSTLファイルを直接使うわけではありませんが、スライサーソフトでSTLファイルを使うことで作成されるファイルが元になっています。

樹脂製3Dプリンターの通常のワークフローでは、STLファイルをChiTuBoxやLychee Slicerなどの樹脂製マシン専用のソフトウェアに取り込んで使用します。

STLモデルをスライサーに取り込んだら、モデルの移動、拡大縮小、回転、サポートの作成、くり抜き、樹脂を排出するための穴の追加などのワークフローを行うだけです。

STLファイルに変更を加えた後、モデルを特定の樹脂製3Dプリンタで動作する特別なファイル形式にスライスします。 前述のように、樹脂製3Dプリンタは、Anycubic Photon Mono Xの.pwmxなどの特別なファイル形式を持ちます。

STLファイルから樹脂3Dプリンター用ファイルへのワークフローは、以下のYouTube動画でご確認ください。

すべての3DプリンタはSTLファイルを使うのか？ フィラメント、レジン、その他

フィラメントや樹脂の3Dプリンターでは、STLファイルを通常のスライス工程で、モデルをビルドプレートに乗せ、様々な調整を行います。

フィラメント3Dプリンターの場合は、ほとんどがGコードファイルですが、特定の3Dプリンターでしか読めない独自のファイルもあります。

樹脂製3Dプリンターの場合、ほとんどのファイルが独自ファイルです。

これらのファイルの種類には、以下のようなものがあります：

• .ctb
• .フォトン
• .phz

このファイルには、樹脂3Dプリンターが層ごとに何を作るか、速度や露光時間などの指示が書かれています。

STLファイルをダウンロードし、3Dプリントに対応するためにスライスする方法を紹介する便利なビデオです。

3DプリンターでGコードファイルは使えるか？

はい、ほとんどのフィラメント3Dプリンタは、G-Codeファイルまたは特定の3Dプリンタで動作する特殊なG-Codeの代替形式を使用します。

Gコードは、SLAプリンターの出力ファイルには使用されません。 ほとんどのデスクトップSLAプリンターは、独自のフォーマット、つまりスライサーソフトウェアを使用します。 しかし、ChiTuBoxやFormWareなどの一部のサードパーティSLAスライサーは、幅広いデスクトッププリンターと互換性があります。

Makerbotの3Dプリンターは、X3Gという独自のファイル形式を採用しています。 X3Gファイル形式には、3Dプリンターの速度や動きに関する情報、プリンター設定、STLファイルなどが含まれています。

Makerbot 3Dプリンターは、X3Gファイルフォーマットのコードを読み解くことができ、自然界にしかないシステムを見つけることができます。

一般的に、すべてのプリンターはGコードを使用します。 3Dプリンターの中には、Makerbotのように、Gコードをベースにしたまま独自のフォーマットでラップするものもあります。 Gコードのような3Dファイルフォーマットをプリンターに適した言語に変換するために、スライサーが必ず使用されます。

G-Codeファイルを使って3Dプリンターを直接コントロールする方法は、以下のビデオで確認することができます。