File STL: Semua yang perlu Anda ketahui tentang format ini dan alternatifnya

Jika Anda sudah memasuki dunia 3D printing, pasti Anda pernah melihat singkatan STL di lebih dari satu tempat. Akronim ini mengacu pada jenis format file (dengan ekstensi .stl) yang telah sangat penting, meskipun sekarang ada beberapa alternatif. Dan itulah, desain 3D tidak dapat dicetak apa adanya, seperti yang Anda ketahui, dan mereka memerlukan beberapa langkah perantara.

Ketika Anda memiliki konsep model 3D, Anda harus menggunakan perangkat lunak desain CAD dan menghasilkan render. Kemudian dapat diekspor ke format STL dan kemudian melewati alat pengiris yang "mengiris" untuk membuat, misalnya, GCode yang dimengerti oleh printer 3D dan agar lapisan dapat dibuat sampai potongan selesai. Namun jangan khawatir jika Anda belum sepenuhnya memahaminya, berikut ini kami akan menjelaskan semua yang perlu Anda ketahui.

Pemrosesan model 3D

Dengan printer konvensional Anda memiliki program, seperti pembaca PDF, atau editor teks, pengolah kata, dll., Di mana ada fungsi untuk mencetak yang, ketika ditekan, dokumen akan masuk ke antrian cetak untuk itu. dicetak. Namun, dalam printer 3D ini sedikit lebih rumit, karena 3 kategori perangkat lunak diperlukan Untuk membuatnya bekerja:

• Perangkat lunak pemodelan 3D: Ini dapat berupa alat pemodelan atau CAD untuk membuat model yang ingin Anda cetak. Beberapa contohnya adalah:
  • TinkerCAD
  • Pencampur
  • BRL-CAD
  • Desain Spark Mekanik
  • FreeCAD
  • OpenSCAD
  • Sayap3D
  • Autodesk AutoCAD
  • Autodesk Fusion 360
  • Autodesk Inventor
  • Garis miring 3D
  • Sketchup
  • 3D MoI
  • Badak3D
  • Cinema 4D
  • SolidWorks
  • Maya
  • 3DS Maks
• Alat pengiris: ini adalah jenis perangkat lunak yang mengambil file yang dirancang oleh salah satu program sebelumnya dan memotongnya, yaitu, memotongnya menjadi beberapa lapisan. Dengan cara ini, dapat dipahami oleh printer 3D, yang, seperti yang Anda ketahui, membuatnya lapis demi lapis, dan mengubahnya menjadi G-Code (bahasa utama di antara sebagian besar produsen printer 3D). File-file ini juga menyertakan data tambahan seperti kecepatan pencetakan, suhu, tinggi lapisan, jika ada multi-ekstrusi, dll. Pada dasarnya alat CAM yang menghasilkan semua instruksi untuk printer untuk dapat membuat model. Beberapa contohnya adalah:
  • Cura Ultimaker
  • Pengulang
  • Sederhanakan3D
  • slic3r
  • penciuman
  • pembuat ide
  • Cetak Okto
  • 3DPrinterOS
• Host printer atau perangkat lunak host: dalam pencetakan 3D mengacu pada program yang utilitasnya adalah untuk menerima file GCode dari alat pengiris dan mengirimkan kode ke printer itu sendiri, biasanya melalui port USB, atau melalui jaringan. Dengan cara ini, printer dapat menafsirkan «resep» perintah GCode ini dengan koordinat X (0.00), Y (0.00) dan Z (0.00) yang kepala harus dipindahkan untuk membuat objek dan parameter yang diperlukan. Dalam banyak kasus, perangkat lunak host terintegrasi ke dalam alat pengiris itu sendiri, sehingga biasanya merupakan satu program (lihat contoh Pemotong).

Dua poin terakhir ini mereka biasanya datang dengan printer 3D itu sendiri, seperti driver printer konvensional. Namun, perangkat lunak desain Anda harus memilihnya secara terpisah.

Mengiris: apa itu penggeser 3D

Di bagian sebelumnya Anda telah mempelajari lebih lanjut tentang penggeser, yaitu perangkat lunak yang memotong model 3D yang dirancang untuk mendapatkan lapisan yang diperlukan, bentuk dan dimensinya sehingga printer 3D tahu cara membuatnya. Namun, proses mengiris dalam pencetakan 3D itu cukup menarik dan merupakan fase mendasar dalam prosesnya. Oleh karena itu, di sini Anda bisa mendapatkan informasi lebih lanjut tentangnya.

El langkah demi langkah proses mengiris sedikit berbeda tergantung pada teknologi pencetakan 3D yang digunakan. Dan pada dasarnya Anda dapat membedakan antara:

• pemotongan FDM: Dalam hal ini, kontrol yang tepat dari beberapa sumbu (X/Y) diperlukan, karena mereka menggerakkan kepala dalam dua sumbu dan sangat membutuhkan gerakan kepala cetak untuk membangun objek tiga dimensi. Ini juga akan mencakup parameter seperti suhu nozzle dan pendinginan. Setelah alat pengiris menghasilkan GCode, algoritme pengontrol printer internal akan bertanggung jawab untuk menjalankan perintah yang diperlukan.
• pemotongan SLA: Dalam hal ini, perintah juga harus menyertakan waktu pencahayaan dan kecepatan elevasi. Dan ini karena, alih-alih menyimpan lapisan dengan ekstrusi, Anda harus mengarahkan berkas cahaya ke berbagai bagian resin untuk memperkuatnya dan membuat lapisan, sambil menaikkan objek untuk memungkinkan lapisan baru dibuat. . Teknik ini membutuhkan gerakan yang lebih sedikit daripada FDM, karena hanya cermin pantul yang dikendalikan untuk mengarahkan laser. Selain itu, ada hal penting yang harus digarisbawahi, yaitu bahwa jenis printer ini biasanya tidak menggunakan GCode, melainkan biasanya memiliki kode kepemilikan sendiri (oleh karena itu, mereka memerlukan perangkat lunak pemotong atau pengiris sendiri). Namun, ada beberapa generik untuk SLA seperti ChiTuBox dan FormWare, yang kompatibel dengan banyak printer 3D jenis ini.
• Pengirisan DLP dan MSLA: Dalam kasus lain ini, akan mirip dengan SLA, tetapi dengan perbedaan bahwa satu-satunya gerakan yang diperlukan dalam hal ini adalah pelat build, yang akan berjalan sepanjang sumbu Z selama proses. Informasi lainnya akan diorientasikan ke panel atau layar pameran.
• Lain: Selebihnya, seperti SLS, SLM, EBM, dll., mungkin ada perbedaan mencolok dalam proses pencetakan. Perlu diingat bahwa, dalam tiga kasus yang disebutkan, variabel lain juga ditambahkan, seperti injeksi pengikat dan membutuhkan proses pengirisan yang lebih kompleks. Dan untuk itu kami harus menambahkan bahwa model printer SLS merek tidak akan bekerja sama dengan printer SLS kompetisi, sehingga diperlukan perangkat lunak pemotongan khusus (biasanya program berpemilik yang disediakan oleh pabrikan itu sendiri).

Akhirnya, saya ingin menambahkan bahwa ada perusahaan Belgia bernama Mewujudkan yang telah menciptakan perangkat lunak kompleks yang berfungsi di semua teknologi pencetakan 3D dan driver yang kuat untuk printer 3D yang disebut Magics. Selanjutnya, perangkat lunak ini dapat ditingkatkan dengan modul untuk menghasilkan file potong yang sesuai untuk mesin tertentu.

file STL

Sampai sekarang, referensi telah dibuat untuk file STL, yang merupakan inti dari artikel ini. Namun, format populer ini belum dipelajari secara mendalam. Pada bagian ini Anda akan dapat mengetahuinya secara mendalam:

Apa itu file STL?

Format file STL itu adalah file dengan apa yang dibutuhkan driver printer 3D, yaitu, agar perangkat keras printer dapat mencetak bentuk yang diinginkan, dengan kata lain, memungkinkan untuk mengkodekan geometri permukaan objek tiga dimensi. Itu dibuat oleh Chuck Hull dari 3D Systems pada 80-an, dan akronimnya tidak sepenuhnya jelas.

Pengkodean geometris dapat dikodekan oleh Tesselasi, menyisipkan bentuk-bentuk geometris sedemikian rupa sehingga tidak ada tumpang tindih atau ruang, yaitu seperti mosaik. Misalnya, bentuk dapat disusun menggunakan segitiga, seperti halnya rendering GPU. Jala halus yang terdiri dari segitiga akan membentuk seluruh permukaan model 3D, dengan jumlah segitiga dan koordinat 3 titiknya.

STL biner vs ASCII STL

Ini membedakan antara STL dalam format biner dan STL dalam format ASCII. Dua cara untuk menyimpan dan mewakili informasi ubin ini dan parameter lainnya. SEBUAH Contoh format ASCII akan:

solid <nombre>

facet normal nx ny nz
outer loop
vertex v1x v1y v1z
vertex v2x v2y v2z
vertex v3x v3y v3z
endloop
endfacet

endsolid <nombre>

Dimana «vertex» akan menjadi titik yang diperlukan dengan koordinat XYZ masing-masing. Misalnya, untuk membuat berbentuk bulat, Anda dapat menggunakan ini contoh kode ASCII.

Ketika bentuk 3D sangat kompleks atau besar, itu berarti memiliki banyak segitiga kecil, terlebih lagi jika resolusinya lebih tinggi, yang akan membuat segitiga lebih kecil untuk menghaluskan bentuknya. Itu menghasilkan file ASCII STL yang sangat besar. Untuk memadatkan itu, kami menggunakan format STL biner, seperti:

UINT8[80] – Header                               - 80 bytes o caracteres de cabecera
UINT32 – Nº de triángulos                    - 4 bytes
for each triangle                                        - 50 bytes
REAL32[3] – Normal vector                  - 12 bytes para el plano de la normal
REAL32[3] – Vertex 1                              - 12 bytes para el vector 1
REAL32[3] – Vertex 2                             - 12 bytes para el vector 2
REAL32[3] – Vertex 3                             - 12 bytes para el vector 3
UINT16 – Attribute byte count              - 2-bytes por triángulo (+2-bytes para información adicional en algunos software)
end

Jika Anda ingin, di sini Anda memiliki file STLB atau contoh STL biner untuk membentuk kubus sederhana.

Akhirnya, jika Anda bertanya-tanya apakah lebih baik ASCII atau biner, sebenarnya binari selalu direkomendasikan untuk pencetakan 3D karena ukurannya yang lebih kecil. Namun, jika Anda ingin memeriksa kode dan men-debugnya secara manual, maka Anda tidak memiliki cara lain untuk melakukannya selain menggunakan ASCII dan edit, karena lebih intuitif untuk ditafsirkan.

Keuntungan dan kerugian dari STL

File STL memiliki kelebihan dan kekurangan, seperti biasa. Penting bagi Anda untuk mengetahui mereka untuk menentukan apakah itu format yang tepat untuk proyek Anda atau kapan Anda tidak boleh menggunakannya:

• keuntungan:
  • Ini adalah format universal dan kompatibel dengan hampir semua printer 3D, itulah mengapa printer ini sangat populer di antara yang lain seperti VRML, AMF, 3MF, OBJ, dll.
  • Memiliki a ekosistem dewasa, dan mudah untuk menemukan semua yang Anda butuhkan di Internet.
• kerugian:
  • Batasan jumlah informasi yang dapat Anda sertakan, karena tidak dapat digunakan untuk warna, faset, atau metadata tambahan lainnya untuk menyertakan hak cipta atau kepengarangan.
  • La kesetiaan adalah salah satu kelemahannya. Resolusinya tidak terlalu bagus saat bekerja dengan printer resolusi tinggi (mikrometer), karena jumlah segitiga yang diperlukan untuk menggambarkan lekukan dengan mulus akan sangat banyak.

Tidak semua STL cocok untuk pencetakan 3D

Tampaknya file STL apa pun dapat digunakan untuk mencetak dalam 3D, tetapi kenyataannya adalah tidak semua .stl dapat dicetak. Ini hanyalah file yang diformat untuk memuat data geometris. Agar dapat dicetak, mereka harus memiliki detail ketebalan, dan detail lain yang diperlukan. Singkatnya, STL menjamin bahwa model dapat dilihat dengan baik di layar PC, tetapi gambar geometris mungkin tidak solid jika dicetak apa adanya.

Jadi cobalah memverifikasi bahwa STL (jika Anda belum membuatnya sendiri) berlaku untuk pencetakan 3D. Itu akan menghemat banyak waktu yang terbuang dan juga membuang filamen atau resin pada model yang salah.

Perselisihan

Untuk menyelesaikan poin ini, Anda harus tahu bahwa ada beberapa kontroversi apakah akan menggunakan jenis file ini atau tidak. Meskipun masih banyak yang berkerumun, beberapa sudah menganggap STL mati dibandingkan dengan alternatifnya. Dan beberapa alasan yang mereka berikan untuk menghindari STL untuk desain 3D adalah:

• resolusi buruk karena, saat melakukan triangulasi, beberapa kualitas akan hilang dibandingkan dengan model CAD.
• Warna dan tekstur hilang, sesuatu yang sudah diizinkan oleh format lain yang lebih terkini.
• Tidak ada kontrol bantalan maju.
• File lain lebih produktif saat mengedit atau meninjaunya daripada STL jika ada perbaikan yang diperlukan.

Perangkat lunak untuk .stl

Beberapa Pertanyaan yang sering diajukan tentang format file STL mereka biasanya mengacu pada bagaimana format ini dapat dibuat, atau bagaimana format tersebut dapat dibuka, dan bahkan bagaimana format tersebut dapat dimodifikasi. Berikut klarifikasi tersebut:

Cara membuka file STL

Jika Anda bertanya-tanya bagaimana caranya buka file STL, Anda dapat melakukannya dengan beberapa cara. Salah satunya adalah melalui beberapa pemirsa online, atau juga dengan perangkat lunak yang diinstal di komputer Anda. Berikut adalah beberapa opsi terbaik:

• On line:
  • Tampilan STLSTL
  • Penampil Autodesk
• Windows: Penampil 3D Microsoft
• GNU / Linux: Gms
• MacOS: Pratinjau atau menyenangkan3D
• iOS / iPadOS: STL SimpleViewer
• Android: Penampil STL Cepat

Cara membuat file STL

untuk buat file STL, Anda juga memiliki daftar perangkat lunak yang bagus untuk semua platform, dan bahkan opsi online seperti:

• On line: TinkerCAD, Sketchup, OnShape
• Windows: FreeCAD, pencampur, Lab Jala
• GNU / Linux: FreeCAD, pencampur, Lab Jala
• MacOS: FreeCAD, pencampur, Lab Jala
• iOS / iPadOS:*
• android: *

Cara mengedit file STL

Dalam hal ini, perangkat lunak yang mampu dibuatnya juga memungkinkan edit file STL, oleh karena itu, untuk melihat program, Anda dapat melihat poin sebelumnya.

Alternatif

Sedikit demi sedikit mereka muncul beberapa format alternatif untuk desain untuk pencetakan 3D. Format lain ini juga sangat penting, dan termasuk:

• PLY (Format Berkas Poligon): File-file ini memiliki ekstensi .ply dan merupakan format untuk poligon atau segitiga. Itu dirancang untuk menyimpan data tiga dimensi dari pemindai 3D. Ini adalah deskripsi geometris sederhana dari suatu objek, serta properti lain seperti warna, transparansi, normal permukaan, koordinat tekstur, dll. Dan, seperti STL, ada ASCII dan versi biner.
• OBJ: File dengan ekstensi .obj juga merupakan file definisi geometri. Mereka dikembangkan oleh Wavefront Technologies untuk perangkat lunak yang disebut Advanced Visualizer. Saat ini open source dan telah diadopsi oleh banyak program grafis 3D. Ini juga menyimpan informasi geometri sederhana tentang suatu objek, seperti posisi setiap titik, tekstur, normal, dll. Dengan mendeklarasikan simpul berlawanan arah jarum jam, Anda tidak perlu secara eksplisit mendeklarasikan wajah normal. Juga, koordinat dalam format ini tidak memiliki satuan, tetapi dapat berisi informasi skala.
• 3MF (Format Manufaktur 3D): Format ini disimpan dalam file .3mf, standar sumber terbuka yang dikembangkan oleh Konsorsium 3MF. Format data geometrik untuk pembuatan aditif didasarkan pada XML. Ini dapat mencakup informasi tentang bahan, tentang warna, dll.
• VRML (Bahasa Pemodelan Realitas Virtual): dibuat oleh Konsorsium Web3D. File-file ini memiliki format yang tujuannya adalah untuk mewakili adegan atau objek tiga dimensi interaktif, serta warna permukaan, dll. Dan mereka adalah dasar dari X3D (Grafis 3D eXtensible).
• AMF (Format Manufaktur Aditif): Format file (.amf) yang juga merupakan standar open source untuk deskripsi objek untuk proses pembuatan aditif untuk pencetakan 3D. Ini juga didasarkan pada XML, dan kompatibel dengan perangkat lunak desain CAD apa pun. Dan itu telah tiba sebagai penerus STL, tetapi dengan peningkatan seperti menyertakan dukungan asli untuk warna, bahan, pola, dan konstelasi.
• WRL: ekstensi VRML.

Apa itu GCode?

Sumber: https://www.researchgate.net/figure/An-example-of-the-main-body-in-G-code_fig4_327760995

Kami telah berbicara banyak tentang bahasa pemrograman GCode, karena ini adalah bagian penting dari proses pencetakan 3D hari ini, beralih dari desain STL ke G-Code yang merupakan file dengan instruksi dan parameter kontrol dari printer 3D. Konversi yang akan dilakukan secara otomatis oleh perangkat lunak pengiris.

Kode ini memiliki komandan, yang memberi tahu printer bagaimana dan di mana mengekstrusi material untuk mendapatkan bagian, dari jenisnya:

• G: Kode-kode ini dipahami secara universal oleh semua printer yang menggunakan kode G.
• M: Ini adalah kode khusus untuk seri printer 3D tertentu.
• Otros: ada juga kode asli lain dari mesin lain, seperti fungsi F, T, H, dll.

Seperti yang dapat Anda lihat pada contoh gambar sebelumnya, serangkaian baris kode yang tidak lebih dari koordinat dan parameter lain untuk memberi tahu printer 3D apa yang harus dilakukan, seolah-olah itu adalah resep:

• X DAN Z: adalah koordinat dari tiga sumbu pencetakan, yaitu, apa yang harus digerakkan oleh ekstruder dalam satu arah atau lainnya, dengan koordinat asal adalah 0,0,0. Misalnya, jika ada angka yang lebih besar dari 0 di X, itu akan pindah ke koordinat itu dalam arah lebar printer 3D. Sedangkan jika ada angka di atas 0 pada Y, maka head akan bergerak keluar dan searah dengan zona cetak. Terakhir, nilai apa pun yang lebih besar dari 0 di Z akan menyebabkannya menggulir ke koordinat yang ditentukan dari bawah ke atas. Artinya, sehubungan dengan potongan, dapat dikatakan bahwa X adalah lebarnya, Y kedalaman atau panjangnya, dan Z tingginya.
• F: akan menunjukkan kecepatan gerakan kepala cetak yang ditunjukkan dalam mm/mnt.
• E: mengacu pada panjang ekstrusi dalam milimeter.
• ;: semua teks yang didahului oleh ; itu adalah komentar dan printer mengabaikannya.
• G28: Biasanya dieksekusi di awal sehingga head bergerak ke stop. Jika tidak ada sumbu yang ditentukan, printer akan memindahkan semua 3 sumbu, tetapi jika sumbu tertentu ditentukan, printer hanya akan menerapkannya pada sumbu tersebut.
• G1: Ini adalah salah satu perintah G yang paling populer, karena ini adalah perintah yang memerintahkan printer 3D untuk menyimpan materi sambil bergerak secara linier ke koordinat yang ditandai (X,Y). Misalnya, G1 X1.0 Y3.5 F7200 menunjukkan pengendapan material di sepanjang area yang ditandai dengan koordinat 1.0 dan 3.5, dan pada kecepatan 7200 mm/menit, yaitu 120 mm/s.
• G0: melakukan hal yang sama seperti G1, tetapi tanpa bahan ekstrusi, yaitu, menggerakkan kepala tanpa menyimpan bahan, untuk gerakan atau area di mana tidak ada yang harus disimpan.
• G92: memberitahu printer untuk mengatur posisi sumbunya saat ini, yang berguna saat Anda ingin mengubah lokasi sumbu. Sangat digunakan tepat di awal setiap lapisan atau di retraksi.
• M104: perintah untuk memanaskan ekstruder. Ini digunakan di awal. Sebagai contoh, M104 S180 T0 akan menunjukkan bahwa ekstruder T0 dipanaskan (jika ada nosel ganda itu akan menjadi T0 dan T1), sedangkan S menentukan suhu, dalam hal ini 180ºC.
• M109: mirip dengan di atas, tetapi menunjukkan bahwa pencetakan harus menunggu sampai ekstruder mencapai suhu sebelum melanjutkan dengan perintah lainnya.
• M140 dan M190: mirip dengan dua yang sebelumnya, tetapi mereka tidak memiliki parameter T, karena dalam hal ini mengacu pada suhu tempat tidur.

Tentu saja, G-Code ini berfungsi untuk printer tipe FDM, karena resin membutuhkan parameter lain, tetapi dengan contoh ini Anda cukup memahami cara kerjanya.

Konversi: STL ke…

Akhirnya, hal lain yang paling menimbulkan keraguan di antara pengguna, mengingat jumlah format berbeda yang ada, menambahkan desain CAD 3D, dan kode yang dihasilkan oleh pemotong yang berbeda, adalah bagaimana mengonversi dari satu ke yang lain. Ini kamu beberapa konversi yang paling dicari:

• Mengkonversi dari STL ke GCode: Itu dapat dikonversi dengan perangkat lunak pengiris, karena itu adalah salah satu tujuannya.
• Pergi dari STL ke Solidworks: dapat dilakukan dengan Solidworks itu sendiri. terbuka > di file explorer ubah ke format STL (*.stl) > Pilihan > ganti impor sebagai a tubuh yang kokoh o permukaan padat > menerima > telusuri dan klik STL yang ingin Anda impor > terbuka > sekarang Anda dapat melihat model terbuka dan pohon fitur di sebelah kiri > Bahan Makanan Impor > FiturBekerja > Kenali Fitur > dan itu akan siap.
• Mengonversi gambar ke STL atau JPG/PNG/SVG ke STL: Anda dapat menggunakan layanan online seperti Imagetostl, Selva3D, Smoothie-3D, dll, atau menggunakan beberapa alat AI, dan bahkan perangkat lunak seperti Blender dll, untuk menghasilkan model 3D dari gambar dan kemudian mengekspor ke STL.
• Mengkonversi dari DWG ke STL: Ini adalah file CAD, dan banyak perangkat lunak desain CAD dapat digunakan untuk melakukan konversi. Sebagai contoh:
  • AutoCAD: Keluaran > Kirim > Ekspor > masukkan nama file > pilih jenis Litografi (*.stl) > Simpan.
  • SolidWorks: File > Save As > Save As STL > Options > Resolution > Fine > OK > Save.
• Dari OBJ ke STL: Kedua layanan konversi online dapat digunakan, serta beberapa perangkat lunak lokal. Misalnya, dengan Spin3D Anda dapat melakukan hal berikut: Tambahkan file > Buka > pilih folder tujuan di Simpan di folder > Pilih format Output > stl > tekan tombol Konversi dan tunggu prosesnya selesai.
• Pergi dari Sketchup ke STL: Anda dapat melakukannya dengan Sketchup sendiri dengan cara yang mudah, karena memiliki fungsi impor dan ekspor. Dalam hal ini Anda perlu mengekspor dengan mengikuti langkah-langkah saat Anda membuka file Sketchup: File > Export > 3D Model > pilih tempat menyimpan STL > Save as STereolithography File (.stl) > Export.

informasi lebih lanjut

• Printer 3D Resin Terbaik
• Pemindai 3D
• suku cadang printer 3D
• Filamen dan resin untuk printer 3D
• Printer 3D Industri Terbaik
• Printer 3D terbaik untuk rumah
• Printer 3D murah terbaik
• Bagaimana memilih printer 3D terbaik
• Jenis printer 3D
• Panduan Memulai Pencetakan 3D