Dominando Archivos STL: Guía Completa para Impresión 3D

Las impresoras 3D construyen componentes en capas usando archivos de modelos 3D digitales. Estos archivos contienen bits que llevan datos, que los laminadores (slicers) 3D usan para dividir modelos en capas horizontales y generar G-code, un lenguaje que dice a las impresoras 3D qué movimientos hacer. Sin embargo, no puede usar cualquier formato de archivo para impresión 3D porque cada formato contiene diferente información. Aquí tiene todo lo que necesita saber sobre archivos STL.

¿Qué es un archivo STL?

Los archivos STL —"STL" significa Lenguaje de Teselación Estándar, Lenguaje de Triángulo Estándar o estereolitografía, según a quién pregunte— se consideran el estándar para impresión 3D porque son ligeros y simples. Los archivos STL son compatibles con la mayoría de impresoras 3D y software CAD y guardan geometrías teselando la superficie con millones de triángulos. Estos triángulos crean una malla sin huecos ni solapamientos (teselación).

En archivos STL, encontrará una larga lista de coordenadas tridimensionales agrupadas en conjuntos de tres y un vector. Cada grupo de coordenadas representa los vértices de un triángulo, mientras que el vector será normal o perpendicular al plano del triángulo. Más triángulos resultan en mayor resolución y mayor tamaño de archivo.

Ventajas y desventajas de los archivos STL

Dado que los archivos STL 3D solo contienen información geométrica, son ligeros, simples y ampliamente usados en el espacio de fabricación aditiva. Los archivos STL son de código abierto, así que es fácil encontrar software o impresoras compatibles con ellos. Dada la popularidad de STL, la tecnología capaz de procesar archivos STL ya es bastante madura y continuará avanzando en el futuro. Los archivos STL también son más seguros que otros formatos. Mientras que los archivos CAD a menudo contienen información sensible, los archivos STL solo incluyen la superficie externa y forma de un modelo digital.

Estos beneficios no obstante, hay algunas desventajas que los equipos de producto deben tener en cuenta. Por ejemplo, los archivos STL son notoriamente difíciles de modificar. Aunque esto ayuda a los diseñadores a retener propiedad sobre diseños, hace que alterar archivos STL sea tan incómodo que a menudo es más fácil empezar de nuevo que hacer ingeniería inversa de la geometría teselada en superficies de representación de frontera (BREP). Además, los archivos STL no son muy precisos. Dado que los triángulos son planos, los archivos STL solo pueden representar con precisión modelos 3D con superficies planas. Las superficies curvas se aproximan y pueden ser gruesas, incluso a la máxima resolución. Además, los archivos de mayor resolución son más grandes, lo que puede causar laminado lento.

También es importante recordar que los archivos STL solo almacenan datos geométricos. La escala o unidades del objeto no se especifican, y datos de copyright, autoría, material, color o textura no se incluyen en archivos STL. Si está imprimiendo un prototipo simple, esto probablemente no le afecte. Sin embargo, si necesita imprimir un objeto multi-color, multi-material, debería usar un formato de archivo diferente.

Comparado con un archivo OBJ, otro formato estándar de archivo 3D, los archivos STL para impresión 3D son más simples y pequeños, haciéndolos más fáciles de compartir y publicar. La contrapartida es que los archivos OBJ contienen información sobre color y textura. Por otro lado, los archivos PLY se usan para objetos que han sido escaneados en 3D. Comparado con formatos de archivo que usan codificación de superficie precisa, STL ofrece menor fidelidad —incluso con el nivel más alto de resolución.

¿Cuáles son algunas consideraciones clave para impresión 3D con archivos STL?

Si determina que la impresión 3D con archivos STL es correcta para su proyecto, hay algunas cosas que querrá tener en cuenta, incluyendo:

• La regla del vértice: Esta regla requiere que cada triángulo comparta dos vértices con triángulos adyacentes, así que el vértice de un triángulo no puede yacer en el lado de un triángulo diferente.
• Altura de cuerda o tolerancia: La altura de cuerda, o la distancia máxima entre la superficie del diseño original y la malla STL, puede afectar la superficie de su impresión. Alturas de cuerda grandes pueden resultar en aspecto pixelado, así que establezca su tolerancia de cuerda entre 0,01 mm y 0,0001 mm para una impresión suave.
• La regla de orientación: Esta regla requiere definir la orientación de una faceta de dos formas para ayudar a asegurar que los datos sean consistentes e incorruptos. Asegúrese de que el vector normal apunte hacia afuera y sus vértices estén listados en orden anti-horario cuando se mira desde fuera.
• La regla de ordenación de triángulos: Listar triángulos en orden ascendente de valor z acelerará el proceso de laminado.
• La regla del octante positivo: Incluir solo coordenadas positivas para vértices de triángulos ahorra espacio porque elimina la necesidad de incluir signos positivos o negativos.
• Tolerancia angular: Disminuir la tolerancia angular puede mejorar la resolución, pero el default de 15 grados (o 0) suele ser adecuado para la mayoría de situaciones.
• Su método de codificación: Los archivos STL codificados en ASCII pueden ser útiles al depurar archivos manualmente pero se vuelven difíciles con modelos grandes y detallados. En su lugar, use el formato de codificación binaria más compacto y fácil de leer.
• Sus necesidades: Pese su necesidad de precisión y detalles contra su necesidad de velocidad. Para la mayoría de equipos de producto, recomendamos usar formato STL binario, tolerancia de cuerda de 0,1 mm, tolerancia angular de 1 grado y longitud mínima de lado de triángulo de 0,1 mm.

Impresión 3D con Fast Radius

Aunque los archivos STL son simples y compactos, prepararlos para impresión 3D no siempre es sencillo. Afortunadamente, trabajar con un socio de fabricación experimentado como Fast Radius puede ayudar.

Cuando trabaja con nosotros, imprimiremos rápida y rentablemente componentes que cumplan sus necesidades. Nuestro equipo de expertos puede ayudarle a lo largo del proceso de fabricación, desde diseño hasta producción. Contáctenos hoy para comenzar.