Formaty modeli CAD w inżynierii odwrotnej
Inżynieria odwrotna to zaawansowana dziedzina projektowania, nazywana również inżynierią wsteczną, a z języka angielskiego „reverse engineering”. Dzięki niej można projektować nowe rzeczy, części i komponenty na podstawie istniejących modeli i obiektów. Usługi inżynierii odwrotnej prowadzą do technicznego i profesjonalnego kopiowania. Wykorzystywane są przy tym modele w oprogramowaniu CAD, które są tworzone i zapisywane w różnych formatach. Przyjrzyjmy się im bliżej.
Projektowanie CAD
Pod pojęciem CAD należy rozumieć projektowanie wspomagane komputerowo – Computer Aided Design. Projektowanie tego rodzaju jest realizowane przy użyciu specjalistycznego oprogramowania. W grupie takich programów wymienić należy aplikacje:
· Autocad,
· Catia,
· SolidWorks,
· Solid Edge,
· Fusion 360 i inne.
Przy prowadzeniu prac z zakresu inżynierii odwrotnej i świadczenia usług tego rodzaju stosowane są sprzęty i specjalistyczne oprogramowanie, by móc najpierw zeskanować dany obiekt, a następnie przenieść go do wirtualnego świata i mieć możliwość obrabiania go i modyfikowania w programie komputerowym CAD.
W języku potocznym, którym często też posługują się firmy świadczące usługi inżynierii odwrotnej, przyjęło się traktować CAD jako metodę projektowania i modelowania trójwymiarowego.
Pliki i ich formaty modeli CAD
Przy tworzeniu projektów i modeli parametrycznych w programach CAD są one zapisywane w różnych formatach, które mają wpływ na późniejsze wykorzystanie metody drukowania 3D dla wyprodukowania pożądanego obiektu. W zastosowaniu są przy tym takie popularne formaty jak:
· *.IGS – Initial Graphics Exchange Specification – powstały w latach 70. XX wieku standard zapisu i wymiany modeli CAD, uniwersalny format plików danych graficznych.
· *.STEP – Standard for the Exchange of Product data, czyli ulepszona wersja standardu zapisu IGES. Format ten przechowuje informacje na temat geometrii (w wymiarze 2D i 3D), adnotacji i linii, elementy do modelowania metodą elementów skończonych, topologię, tolerancję i właściwości materiału. Plik modelu 3D sformatowany jest w standardowym formacie wymiany ISO. Zawiera trójwymiarowe dane w formacie, który zostanie prawidłowo rozpoznany przez większość programów typu CAD. Format ten został stworzony właśnie po to, by umożliwić udostępnianie i wymianę plików.
· *.STL – format zawierający wyłącznie dane na temat geometrii danego obiektu, które zapisane są w formie siatki trójkątów. Powstaje w wyniku skanowania 3D obiektów rzeczywistych, którego efektem jest tak zwana chmura punktów, które następnie przetwarza się na siatkę trójkątów z użyciem specjalistycznego oprogramowania.
· *.X-T – format plików najczęściej wykorzystywanych przez pliki Xdebug Trace Format, obsługiwane przez oprogramowanie dostępne na urządzeniach opartych o systemy operacyjne Windows i Linux.
Właściwie każdy producent oprogramowania klasy CAD dąży do tego, aby użytkownicy korzystali z zaproponowanych przez niego rozwiązań i zapisywali domyślnie swoje efekty pracy we własnym, autorskim rozszerzeniu. Dlatego cały czas pojawiają się nowe formaty plików. Ich mnogość jest problematyczna, zwłaszcza że brakuje ich wzajemnej kompatybilności.
Obecnie na szczęście opracowywany jest i rozwijany ujednolicony standard zapisu i wymiany. Najczęściej w inżynierii odwrotnej wykorzystywane są pliki z rozszerzeniem IGES oraz STEP. Przy konieczności wydrukowania na drukarce 3D zaprojektowanego w CAD projektu, w formacie STEP najczęściej istnieje konieczność konwersji pliku do formatu STL, który obsługiwany jest przez większość programów służących obsłudze drukarek 3D.
