Mengoptimalkan file STL Anda

Sejak diperkenalkan pada tahun 1987, file STL (Stereolithography) tetap menjadi format default untuk pencetakan di bidang manufaktur aditif. Dalam tutorial ini, kita akan melihat lebih dekat format file ini dan membagikan beberapa cara untuk memanfaatkan kemampuannya secara lebih efektif sebagai bagian dari proyek manufaktur aditif Anda sendiri.

Cara kerjanya

File STL tersedia dalam format ASCII dan biner, meskipun dalam praktiknya, representasi biner lebih umum digunakan dalam pembuatan aditif untuk meminimalkan ukuran file. File berformat ASCII biasanya dicadangkan untuk menguji antarmuka CAD baru.

Model yang dihasilkan sebagai file STL terdiri dari segitiga terkait yang membentuk representasi akurat dari permukaan benda padat. Setiap segitiga diwakili pada sumbu X, Y dan Z, yang mewakili sudut dan tegak lurusnya, dan normal (yaitu vektor yang mengarah ke luar), yang menentukan bagian dalam mata jaring.

Mengapa file STL?

Sebagian besar popularitas format STL dapat dikaitkan dengan kesederhanaan dan kemudahan penggunaannya. File STL adalah cara sederhana dan praktis untuk mengkomunikasikan informasi desain ke platform pencetakan 3D yang dapat dihasilkan oleh sebagian besar program CAD. Setelah desain diselesaikan dalam program CAD asli, itu diekspor sebagai file STL, yang kemudian dapat diubah menjadi informasi yang dapat dicetak melalui penggunaan program pengiris. Ini menjadikan file sebagai alat serbaguna yang kompatibel dengan semua printer 3D yang saat ini digunakan.

Namun, format STL memiliki keterbatasan yang cukup besar yang harus dipertimbangkan. Seiring dengan berkembangnya teknologi manufaktur aditif, platform pencetakan telah mampu bekerja dengan berbagai bahan yang semakin luas, dan juga menggabungkan proses tambahan, seperti injeksi warna. Sementara file CAD modern dapat menyampaikan berbagai informasi (termasuk properti bagian, jenis material, dan warna yang diperlukan), file STL masih terbatas untuk mewakili geometri objek yang dicetak, sehingga elemen desain tambahan seperti ini perlu diperhitungkan. terpisah. Paket perangkat lunak tertentu (VisCAM dan SolidView, misalnya) telah mencoba untuk memperbaiki solusi ini dengan menyertakan alat untuk mewakili warna dalam file STL biner, meskipun ini akan memerlukan investasi tambahan dan tidak kompatibel dengan semua pembaca file STL.

Selain itu, file STL cukup sulit untuk diedit dibandingkan dengan file CAD, yang membuatnya penting bahwa semua data telah diperiksa dan dioptimalkan dengan benar sebelum disiapkan untuk dicetak, seperti yang akan kita lihat nanti dalam tutorial ini.

Menyetel resolusi file yang tepat

Jumlah segitiga yang digunakan dalam model (yaitu resolusi) menentukan tingkat detail dan — pada gilirannya — ukuran file. Resolusi terlalu rendah dan segitiga masih akan terlihat setelah dicetak, terlalu tinggi dan file kemungkinan akan berisi detail yang sebenarnya tidak dapat dicetak. Jarak antara permukaan desain asli dan permukaan file STL yang diekspor disebut sebagai 'tinggi akord'. Semakin kecil tinggi akord, semakin halus hasilnya, sehingga tinggi akord 0,001mm direkomendasikan sebagai baseline yang baik.

Jika perlu, dimungkinkan juga untuk meningkatkan resolusi file dengan menyesuaikan toleransi sudut — batas ukuran sudut antara normal file yang berdekatan. Ini biasanya diatur pada 15°, tetapi menguranginya akan meningkatkan resolusi file STL yang dihasilkan.

Konversi file berhasil

Jika model telah dirancang dalam format yang berbeda, model tersebut perlu diubah menjadi format STL agar dapat dicetak. Ingatlah bahwa file STL relatif sederhana dibandingkan dengan banyak desain berbasis CAD, sehingga informasi yang lebih kompleks (batas permukaan, misalnya) mungkin tidak diterjemahkan selama proses konversi file. Hal ini dapat diatasi dengan meningkatkan jumlah segitiga yang digunakan, tetapi hal ini akan meningkatkan ukuran file, sehingga keseimbangan diperlukan. Atau, program CAM tertentu dapat memperkirakan data yang hilang sebagai bagian dari proses pencetakan. Di RP Platform, kami telah mengembangkan proses konversi file yang mendukung berbagai tingkat pengujian dan membantu menjaga kualitas dan konsistensi data selama proses konversi.

Memeriksa file Anda sebelum mencetak

Bagian terpenting dari menyiapkan file apa pun untuk dicetak adalah memeriksa file untuk kesalahan data apa pun sebelum dikeluarkan untuk dicetak, karena opsi untuk mengedit file STL setelah output sangat terbatas. Ini harus mencakup:

• Tingkat detail apa yang diperlukan untuk bagian yang sudah selesai? Tingkat presisi STL yang tepat yang diperlukan untuk mencapai hasil yang diinginkan akan bervariasi tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Aturan praktis yang baik adalah membidik satu urutan besarnya lebih kecil dari presisi maksimum yang mungkin.
• Tidak mungkin untuk mencetak file CAD model permukaan. Pastikan file Anda adalah model yang solid.
• Ketebalan fitur apa yang diperlukan? Secara umum, ketebalan minimum 0,020 akan diperlukan untuk hasil yang jelas.
• Apakah file padat kedap air, bebas dari lubang, celah, dan tumpang tindih?
• Apakah file bebas dari non-manifold atau tepi bersama (yaitu tepi yang bersentuhan dengan lebih dari satu permukaan)?
• Apakah semua normal permukaan menjauhi model?
• Apakah ada bagian yang bergerak? Jika demikian, jarak di antara keduanya harus minimal 0,5 mm agar tidak lengket.
• Apakah model benar-benar muat di platform pencetakan 3D Anda? Centang kotak pembatas sebelum mengirim file untuk dicetak. Jika model perlu diperkecil, pastikan ketebalan dinding masih memenuhi persyaratan minimum dan lengan penahan beban apa pun masih dapat menopang beban yang diperlukan.

Disarankan untuk menggunakan perangkat lunak khusus (seperti RP Platform) untuk memeriksa dan memperbaiki file STL sebagai 'garis pertahanan terakhir' sebelum mencetak, karena kesalahan terkecil sekalipun dapat menyebabkan kesalahan pencetakan. Sementara banyak platform menggabungkan alat untuk pemeriksaan dan perbaikan manual, proses perbaikan file otomatis dapat menghilangkan kemungkinan kesalahan manusia yang tersisa dan dengan demikian membantu Anda menghindari kesalahan yang mahal. Asalkan file telah diperiksa dengan benar sebelumnya, setiap perbaikan yang diperlukan dapat dilakukan secara otomatis, tanpa efek yang terlihat pada desain yang telah selesai.

Ketahui materi Anda

Terakhir, meskipun file STL tidak berisi informasi apa pun mengenai bahan yang akan digunakan untuk mencetak model, ada baiknya untuk mempertimbangkan hal ini sejak awal dalam desain Anda dan pertimbangkan apakah spesifikasi bahan akan memengaruhi kualitas cetakan Anda. Misalnya, apakah tingkat detail yang dapat dicapai dengan materi yang dipilih memengaruhi pilihan resolusi file Anda?

Kenali perangkat lunak Anda
Proses ekspor file STL bervariasi antara platform CAD yang berbeda, jadi perhatikan perbedaan antar platform jika Anda akan menggunakan beberapa platform yang berbeda.