Por Qué los Formatos de Archivo Poliedrales son Cruciales para la Impresión 3D

Después de la fase de diseño y análisis, los archivos de diseño asistido por computadora (CAD) generalmente se convierten en formatos de archivo poliedrales para preparación y fabricación en impresoras 3D. STL (STereoLithography o Standard Tessellation Language) es el formato de archivo poliedral más común, habiendo sido desarrollado originalmente para traducir archivos CAD a un formato legible para impresoras 3D en 1987.

En general, no hay duda de que STL tiene sus límites en términos de retención de la intención del diseño. De hecho, STL solo puede leer la geometría de superficie de un objeto 3D sin color, textura u otros elementos de diseño. Es por esto que Microsoft y otros están intentando impulsar 3MF como alternativa.

Sin embargo, la universalidad y uso duradero de STL lo convierten en un formato probado y comprobado, en el que muchos equipos de ingeniería, fabricantes y universidades confían hoy en día.

¿Qué es STL?

STL se introdujo hace 30 años para traducir objetos 3D diseñados en suites CAD para uso por impresoras 3D de estereolitografía. Desde entonces, STL se ha extendido a través de múltiples generaciones de impresoras 3D, incluidas aquellas construidas con diferentes tecnologías como extrusión y chorro.

La ventaja de STL, al igual que IGES, es que está ampliamente adoptado en la industria de fabricación aditiva. Esto permite el intercambio de archivos entre diferentes organizaciones (y flujos de trabajo) —como un diseñador de productos y un socio de fabricación— con mínima necesidad de curado de archivos (siempre que el software adecuado esté integrado en las herramientas usadas por cada parte).

STL codifica en uno de dos formatos: binario y ASCII (American Standard Code for Information Interchange). El binario permite guardar tamaños de archivo más pequeños (facilitando la carga en una impresora 3D), pero ASCII es buscado porque es más fácil de leer y permite refinamiento.

Sin embargo, STL tiene sus límites.

Primero, STL solo codificará —mediante teselación— la geometría de superficie del objeto 3D, es decir, omitirá los colores, texturas y otros elementos de diseño del diseño original.

Segundo, las modificaciones hechas en STL —como modificar estructuras de soporte u otras ediciones para imprimibilidad— no regresan automáticamente al archivo original hecho en CAD. Para mantener la consistencia, se tendría que modificar el archivo CAD primero, lo cual es un proceso unidireccional e ineficiente.

Tercero, STL no puede guardar la topología de malla. Por ejemplo, si usa el formato ASCII para reducir la rugosidad de un objeto 3D (es decir, aumentando el número de triángulos), el archivo resultante podría ser prohibitivamente grande para que la mayoría de las impresoras 3D lo manejen. Básicamente, está atrapado en tener que comprometer entre el refinamiento ideal y los límites prácticos de STL.

Finalmente, STL no incluye los metadatos del archivo CAD original, incluyendo propiedad intelectual e información sobre el diseñador original del objeto 3D.

Formatos de Archivo Alternativos a STL

Hay numerosos formatos de archivo alternativos a STL, incluyendo OBJ, VRML, FBX y otros. Pero, arguiblemente, el movimiento principal para suplantar STL está siendo liderado por el Consorcio 3MF.

El Consorcio 3MF está promoviendo el formato de archivo 3MF, que —a diferencia de STL— puede leer la intención completa de diseño del objeto 3D original. Esto incluye su color, textura y metadatos, lo que debería permitir a las impresoras 3D emergentes y de próxima generación leer fácil y completamente objetos 3D detallados hechos en suites CAD avanzadas como SolidWorks.

Técnicamente, 3MF es muy prometedor. Primero, apuesta por ASCII en XML (en lugar de binario) para permitir tanto detalles de fidelidad completa como refinamiento sin inflar el tamaño del archivo final. Segundo, ha sido diseñado para ser extensible para tecnología y conceptos emergentes de impresión 3D.

Sin embargo, 3MF es un factor para el futuro. Hoy, STL sigue siendo el caballo de batalla de la preparación de archivos hechos en suites CAD para impresión 3D. Por lo tanto, es imperativo que sus aplicaciones e impresoras 3D se centren en perfeccionar el uso de los estándares de hoy mientras también, idealmente, mantienen un ojo en el futuro.

Los Flujos de Trabajo Aún Aprovechan STL

A pesar de las limitaciones de STL, muchos flujos de trabajo de fabricación aditiva aún aprovechan STL. De hecho, también se debe considerar cómo las limitaciones inherentes de STL también son favorables en algunos aspectos.

Primero, un archivo de objeto 3D básico sin la intención completa de diseño y codificado en binario (es decir, con poca preocupación por la rugosidad) puede no importar en la etapa de prototipado. Más bien, los prototipos se buscan para pruebas, verificación e iteración alimentando el diseño final.

Descargue Nuestro Estudio de Caso Gratis sobre Cómo 3D InterOp Ayudó a Renishaw a Curar Archivos STL

Descargar Ahora

Segundo, porque STL ha estado en uso por más de 30 años, la industria de fabricación aditiva ha construido un ecosistema considerable de experiencia, así como herramientas de hardware y software para hacer su uso viable. Debido a restricciones como el costo, es poco probable que las empresas giren rápidamente hacia 3MF; más bien, ese cambio (si ocurre) solo ocurriría a través de un proceso gradual y a largo plazo.

Hoy, el enfoque de las aplicaciones de software de impresión 3D y hardware debería ser atender las preocupaciones de los usuarios de hoy en la gestión de archivos STL. No solo tendría buen sentido comercial ya que es un problema actual, sino que puede aprovechar soluciones de software maduras disponibles hoy para construir soluciones de fabricación aditiva competitivas de manera rentable.

Aproveche 3D InterOp en sus Apps e Impresoras 3D

Puede ayudar a sus usuarios a reducir el tiempo que pasan curando archivos STL. Comience considerando el kit de desarrollo de software (SDK) 3D InterOp de Spatial, que permitirá a sus usuarios finales exportar archivos CAD a STL con curado de archivos integrado. Esto les permitirá reducir el tiempo dedicado a arreglar archivos y enfocarse más en el diseño principal del objeto 3D y/o proceso de impresión.

No solo 3D InterOp permite exportaciones de archivos de CAD a STL, sino que también puede equipar a sus usuarios finales con aplicaciones capaces de leer otros formatos CAD, incluyendo SolidWorks, Autodesk y otras suites CAD líderes de la industria.

Finalmente, la empresa matriz de Spatial —Dassault Systèmes— también es miembro fundador del Consorcio 3MF, lo que posiciona a Spatial como un socio comprometido con el desarrollo actual y futuro de la fabricación aditiva.