В настоящее время настольные 3D принтеры в основном распознают файлы 3D моделей в формате STL. Программы для 3D моделирования, такие как 3DMAX, Maya, AutoCAD и Solidworks, могут экспортировать файлы в этом формате.
После импорта файла STL в слайсер можно сгенерировать код для 3D принтеров, что позволяет запустить процесс 3D печати.
STL расшифровывается как «стереолитография». Это универсальный формат файлов, используемый для представления трехмерной геометрии поверхности. Этот формат широко применяется при быстром прототипировании, 3D печати и автоматизированном производстве (CAM).
Файлы STL представляют поверхности в виде серии небольших треугольников, называемых гранями, где каждая грань описывается направлением нормали и тремя точками, представляющими вершины треугольника.
Приложения используют эти данные для определения поперечных сечений, необходимых для построения трехмерной формы. Файлы STL не содержат информации о цветах, текстурах или других распространённых атрибутах CAD-моделей.
Эти файлы обычно создаются программами автоматизированного проектирования (CAD) в качестве конечного продукта процесса 3D моделирования. «STL» — это расширение для формата файлов STL.
Формат STL, разработанный компанией 3D Systems, является стандартным языком триангуляции для 3D принтеров, и все формирующие машины могут обрабатывать файлы STL для печати.
Основная концепция заключается в разделении двумерной внешней поверхности трехмерной модели на небольшие треугольники, или грани, и сохранении информации об этих гранях в файле.
Например, простой трехмерный куб можно покрыть 12 треугольниками, при этом каждая грань будет состоять из двух треугольников. Поскольку у куба шесть граней, в общей сложности используется 12 треугольников. Трехмерную модель сферы можно покрыть множеством маленьких треугольников.
Формат файла STL аппроксимирует поверхность CAD-модели с помощью этих маленьких треугольников. Такое аппроксимирование никогда не бывает идеальным, и грани придают модели некоторую шероховатость.
Проблемы с точностью файлов STL
При сохранении файла STL все спроектированные поверхности и кривые преобразуются в сетку, состоящую из ряда треугольников, представляющих геометрическую суть прототипа.
Файл STL состоит из множества треугольных граней, которые аппроксимируют целевые кривые и поверхности.
Из-за особенностей этого приближения всегда будет присутствовать некоторая погрешность. Чем больше используется треугольников, тем ближе приближение к истинному значению, но при этом файл становится значительно больше и его сложнее обрабатывать.
И наоборот, использование слишком малого количества треугольников может привести к низкой точности и большим ошибкам. Поэтому файл STL должен иметь соответствующий уровень точности. Как правило, достаточно точности в пределах 0,05.
Если файл STL слишком большой, слайсер может не справиться с его обработкой. Часто это происходит из-за слишком большого количества граней. В таких случаях файл можно упростить, уменьшив количество граней.
Поскольку физический процесс печати имеет свои ограничения по точности, слишком большое или слишком малое количество граней не является идеальным вариантом. Очень важно найти баланс между размером файла и качеством печати.
Проблемы с экспортом файлов STL
При экспорте файлов STL в большинстве программ для САПР есть настройки, которые позволяют управлять размером граней, что, в свою очередь, влияет на качество печати и размер файла.
Точность экспортируемой модели STL напрямую зависит от размера треугольных граней.
Чем меньше и чем больше граней, тем ближе модель к исходной поверхности САПР. При работе со сложными поверхностями низкая точность экспорта может привести к значительным отклонениям в модели, ошибкам и дефектам.
Поэтому при экспорте файлов STL рекомендуется добиваться максимальной точности, а слишком плотные треугольные грани можно упростить с помощью таких программ, как Magics.
Модели САПР, созданные с помощью твердотельного моделирования, как правило, содержат меньше ошибок при экспорте в файлы STL, в то время как поверхностное моделирование может привести к различным проблемам.
Лучше отдать предпочтение твердотельному моделированию на этапе проектирования или преобразовать поверхностные модели в твердотельные. Необходимо выполнить логические операции перед экспортом твердотельных моделей, чтобы свести к минимуму необходимость в их восстановлении.
Иногда при экспорте файлов STL возникают ошибки. Эти ошибки возникают не на этапе экспорта, а в самом объекте файла.
Подобно тому, как компиляторы проверяют программы на наличие ошибок, 3D принтеры или программы для просмотра STL файлов проверяют файлы на наличие ошибок. Если во время построения модели устройство столкнётся с проблемным файлом, оно выйдет из строя и остановится, что приведет к сбою печати.
Файл STL - это универсальный формат для 3D печати. Он поддерживается всеми 3D принтерами и считывается популярными слайсерами. Для успешной печати STL файла необходимо учитывать разные нюансы, а также исключить ошибки файла.
В DigitalCraft3D мы помогаем подготовить STL файлы к печати, а также создать файлы для печати с нуля. Узнайте больше о возможностях DC3D у менеджера компании.