STL files: cosa sono e come verificarli per una stampa 3D 2015-12-11T16:48:34+00:00

The STL file

STL (STereoLithography) è un tipo di file largamente utilizzato nel mondo che ruota intorno alle stampanti 3D.

Un file STL viene utilizzato principalmente per descrivere la geometria della superficie di un modello 3D. Essenzialmente questo file contiene tutte le informazioni geometriche senza però considerare alcuna attribuzione di colore o texture, come invece è comune per altri formati di file CAD.
I file STL possono essere sia in formato ASCII che binari, anche se i file binari sono molto più comuni proprio per le loro dimensioni più compatte. Se analizziamo all’interno un file STL ASCII (non binario) aprendolo con un qualsiasi editor di testo (per esempio Notepad) si può facilmente vedere come siano strutturati i dati che rappresentano il modello 3D.

Alcune regole generali da seguire

Se stai sviluppando un modello 3D che verrà utilizzato in seguito per creare un’immagine renderizzata o per essere utilizzato in un videogame, allora non ci sarà bisogno che tu impazzisca a controllare se il modello sia poi fattibile nella realtà. Spesso in questi casi, molte scene 3D contengono oggetti che in realtà sono costituiti solo da quegli elementi che sono visibili mentre quelli che rimangono nascosti non  vengono proprio creati (un po’ come gli scenari di un film western con i palazzi a destra e sinistra che in realtà sono solo delle facciate).
Quindi il file STL potrebbe contenere senza problemi anche topologie senza senso, cattive mesh e vertici duplicati. Ma se hai bisogno di stampare quel modello con una stampante 3D, allora la situazione è completamente differente!

Oggetti chiusi ‘Watertight’ (nessun buco nella mesh)

Nella catena di applicazioni utilizzate per la generazione e stampa di un modello 3D, si deve sempre tenere in mente che si sta lavorando con un oggetto solido e reale! Quindi i modelli 3D creati per la stampa devono essere ‘a chiusura stagna’, tutte le superfici devono essere unite in una unica e poi solidificate. Quando stai progettando un oggetto, immagina di riempirlo con dell’acqua. bene nessuna goccia di acqua deve poter fuoriuscire da quell’oggetto.

 

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Fig.1: si può trovare un buco nella mesh quando è possibile vedere la geometria interna dell’oggetto attraverso di esso.

 

Orientamento dei versori normali

Un altro aspetto molto importante è come è definito l’orientamente dei versori normali per ciascun triangolo all’interno del file STL. Tutti i triangoli devono avere la normale che punta verso l’esterno dell’oggetto. Se il modello definito nel file STL contiene una normale invertita (cioè che punta nella direzione opposta) gli interpreti (tra cui la stampante 3D) non sono più in grado di determinare quale sia la parte interna e quale sia quella esterna dell’oggetto..

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Fig.2: sulla sinistra è rappresentato un oggetto con le normali che puntano correttamente tutte verso l’esterno, mentre sulla destra uno dei trangoli mostra la sua superficie interna verso l’esterno.

 

Rimozione di tutti gli errori dalla Mesh (superficie)

Spesso, specialmente quando abbiamo a che fare con un modello 3D abbastanza complesso, ci potrebbero essere al suo interno alcuni elementi duplicati o ridondanti (linee o facce in più).
Un oggetto è una collezione di triangoli che sono connessi tra di loro per formare una superficie chiusa. Normalmente qualsiasi superficie può essere espressa mediante una serie di triangoli. Tutti gli altri triangoli sono ridondanti o non necessari poichè non definiscono la superficie dell’oggetto.

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Fig.3: nel modello di destra, i triangoli che descrivono la parte inferiore del parallelepipedo più piccolo (la parte immersa nella scatola più grande) non sono necessari e possono essere rimossi.

Tutti i lati dei triangoli che compongono la superficie devono essere propriamente connessi l’un l’altro. Se così non fosse, si potrebbero formare dei buchi, o delle superfici sovrapposte o tagliate. In questo caso, questi lati vengono definiti con l’appellativo di “bad-edges“.

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Fig.4: un bad-edge

In un file STL ci potrebbero essere dei triangoli che si intersecano tra di loro tagliandosi così l’un l’altro.

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Fig.5: due triangoli che si tagliano l’un l’altro

Rientrare nelle specifiche della stampante 3D.

E’ necessario prestare attenzione alla dimensione massima che gli oggetti possono avere per poter essere interamente stampati dalla stampante 3D, inoltre è necessario anche fare attenzione allo spessore della stampa.
Se avete necessità dei filetti, il file 3D li deve già contenere e devono essere correttamente dimensionati; i filetti cosmetici non vanno bene.
Precisione del pezzo stampato + o – 2% con un valore base limite di + o – 0,3 mm.
Dimensioni massime di stampa 223 x 223 x 305 mm.
Spessore minimo della parete 1 mm.
Tempi di consegna indicativi sono 1/2 giorni lavorativi in base al pezzo da realizzare.
Materiale utilizzato per la stampa PLA.
Colori sempre a magazzino tra cui scegliere: Silver Metallic, Black, Red, Green, White.
Ulteriori colori sono disponibili in 3/4 giorni lavorativi.