Tirer le meilleur parti de vos fichiers STL

Depuis leur introduction en 1987, les fichiers STL (Stéréolithographie) sont restés le format par défaut pour l'impression dans le domaine de la fabrication additive. Dans ce didacticiel, nous examinerons de près ce format de fichier et partagerons quelques façons d'utiliser plus efficacement ses capacités dans le cadre de vos propres projets de fabrication additive.

Comment ils fonctionnent

Les fichiers STL sont disponibles aux formats ASCII et binaire, bien qu'en pratique, les représentations binaires soient plus couramment utilisées dans la fabrication additive pour minimiser la taille des fichiers. Les fichiers au format ASCII sont généralement réservés au test de nouvelles interfaces CAO.

Les modèles générés sous forme de fichiers STL sont constitués de triangles liés qui forment une représentation précise de la surface d'un objet solide. Chaque triangle est représenté sur un axe X, Y et Z, représentant ses angles et perpendiculaires, et une normale (c'est-à-dire un vecteur pointant vers l'extérieur), qui détermine l'intérieur du maillage.

Pourquoi les fichiers STL ?

Une grande partie de la popularité du format STL peut être attribuée à sa simplicité et sa facilité d'utilisation. Les fichiers STL sont un moyen simple et pratique de communiquer des informations de conception à une plate-forme d'impression 3D que la plupart des programmes de CAO sont capables de générer. Une fois qu'une conception a été finalisée dans le programme de CAO d'origine, elle est exportée sous forme de fichier STL, qui peut ensuite être converti en informations imprimables à l'aide d'un programme de découpage. Cela fait du fichier un outil polyvalent compatible avec toutes les imprimantes 3D actuellement utilisées.

Cependant, le format STL présente des limitations considérables qui doivent être prises en compte. Au fur et à mesure de l'évolution de la technologie de fabrication additive, les plates-formes d'impression ont pu travailler avec une gamme de plus en plus large de matériaux et incorporer également des processus supplémentaires, tels que l'injection de couleurs. Alors que les fichiers CAO modernes peuvent transmettre un large éventail d'informations (y compris les propriétés des pièces, les types de matériaux et les couleurs requises), les fichiers STL sont toujours limités à la représentation de la géométrie d'un objet imprimé, et donc tout élément de conception supplémentaire comme celui-ci devra être pris en compte. séparément. Certains progiciels (VisCAM et SolidView par exemple) ont tenté de remédier à cette solution en incluant des outils de représentation des couleurs dans les fichiers STL binaires, bien que ceux-ci nécessitent un investissement supplémentaire et ne soient pas compatibles avec tous les lecteurs de fichiers STL.

De plus, les fichiers STL sont assez difficiles à éditer par rapport aux fichiers CAO, ce qui rend essentiel que toutes les données aient été correctement vérifiées et optimisées avant d'être préparées pour l'impression, comme nous le verrons plus loin dans ce tutoriel.

Définition de la bonne résolution de fichier

Le nombre de triangles utilisés dans le modèle (c'est-à-dire la résolution) détermine le niveau de détail et, à son tour, la taille du fichier. Une résolution trop faible et les triangles seront toujours visibles après l'impression, une résolution trop élevée et le fichier contiendra probablement des détails qui ne peuvent pas réellement être imprimés. La distance entre la surface du dessin d'origine et la surface du fichier STL exporté est appelée « hauteur de corde ». Plus la hauteur de la corde est petite, plus le résultat est lisse, donc une hauteur de corde de 0,001 mm est recommandée comme bonne ligne de base.

Si nécessaire, il est également possible d'augmenter la résolution du fichier en ajustant la tolérance d'angle - la limite de la taille de l'angle entre les normales des fichiers adjacents. Ceci est généralement réglé à 15°, mais le réduire augmentera la résolution du fichier STL généré.

Conversions de fichiers réussies

Si un modèle a été conçu dans un format différent, il devra être converti au format STL pour être imprimable. Gardez à l'esprit que les fichiers STL sont relativement simples par rapport à de nombreuses conceptions basées sur la CAO, donc des informations plus complexes (limites de surface, par exemple) peuvent ne pas être traduites pendant le processus de conversion de fichier. Cela peut être surmonté en augmentant le nombre de triangles utilisés, mais cela augmentera la taille du fichier, il sera donc nécessaire de trouver un équilibre. Alternativement, certains programmes de FAO peuvent extrapoler les données perdues dans le cadre du processus d'impression. Chez RP Platform, nous avons développé un processus de conversion de fichiers qui prend en charge différents niveaux de tessellation et aide à maintenir la qualité et la cohérence des données pendant le processus de conversion.

Vérification de vos fichiers avant impression

La partie la plus importante de la préparation d'un fichier pour l'impression consiste à vérifier le fichier pour toute erreur de données avant qu'il ne soit imprimé pour l'impression, car les options d'édition des fichiers STL après la sortie sont extrêmement limitées. Cela devrait inclure :

• Quel niveau de détail est requis pour la pièce finie ? Le niveau exact de précision STL requis pour obtenir le résultat souhaité variera en fonction du type de matériau utilisé. Une bonne règle de base est de viser un ordre de grandeur inférieur à la précision maximale possible.
• Il n'est pas possible d'imprimer des fichiers CAO de modèle de surface. Assurez-vous que votre fichier est un modèle solide.
• Quelle épaisseur d'élément sera requise ? En général, une épaisseur minimale de 0,020 sera requise pour des résultats clairs.
• Le fichier est-il un solide étanche, exempt de trous, de lacunes et de chevauchements ?
• Le fichier est-il exempt de bords non multiples ou partagés (c'est-à-dire des bords en contact avec plus d'une surface) ?
• Est-ce que toutes les normales de surface s'éloignent du modèle ?
• Y a-t-il des pièces mobiles ? Si c'est le cas, l'écart entre eux doit être d'au moins 0,5 mm pour éviter de coller.
• Le modèle s'adaptera-t-il réellement à votre plate-forme d'impression 3D ? Cochez la case englobante avant d'envoyer un fichier à imprimer. S'il est nécessaire de réduire le modèle, assurez-vous que l'épaisseur de la paroi répond toujours aux exigences minimales et que les bras porteurs seront toujours en mesure de supporter la charge requise.

Il est conseillé d'utiliser un logiciel spécialisé (tel que RP Platform) pour vérifier et réparer les fichiers STL en tant que "dernière ligne de défense" avant l'impression, car même les plus petits défauts peuvent entraîner des erreurs d'impression. Alors que de nombreuses plates-formes intègrent des outils pour les vérifications et les réparations manuelles, un processus automatisé de réparation de fichiers peut éliminer tout risque d'erreur humaine et vous aider ainsi à éviter des erreurs coûteuses. À condition que le fichier ait été correctement vérifié au préalable, toutes les réparations nécessaires peuvent être effectuées automatiquement, sans effet visible sur le design fini.

Connaître vos matériaux

Enfin, bien que les fichiers STL ne contiennent aucune information concernant le matériau dans lequel le modèle sera imprimé, il est utile d'en tenir compte dès le début de votre conception et de déterminer si les spécifications du matériau affecteront la qualité de votre impression. Par exemple, le niveau de détail atteignable avec le matériau choisi affectera-t-il votre choix de résolution de fichier ?

Connaître votre logiciel
Le processus d'exportation des fichiers STL varie selon les différentes plates-formes de CAO. Soyez donc conscient des différences entre les plates-formes si vous en utilisez plusieurs.