ARCHIVOS STL PARA IMPRESIÓN 3D
El formato STL («Standard Triangle Language» o «Standard Tessellation Language») aparece con las primeras impresoras 3D, al surgir la necesidad de codificar la información de un modelo 3D de forma que las máquinas la pudieran procesar. Nace por tanto en el contexto de la primera impresora de estereolitografía, Charles Hull y 3DSystems.
Se trata de archivos que contienen estrictamente información acerca de la geometría de un objeto 3D y excluyen otros datos como parámetros, color, texturas o propiedades físicas con los que sí cuentan los formatos de CAD habituales. Además, se ha convertido en el formato de transmisión de datos más utilizado en la industria del prototipado rápido y los servicios de fabricación aditiva online, aunque no sea el único.
Debido a la sencillez y la estandarización de su estructura cualquier software comercial tiene la posibilidad de manejar este formato, aunque la transformación no es simplemente un “Guardar como…”. Los parámetros de exportación que se definan influyen en la geometría de la pieza final.
El formato STL se ha convertido en el formato de transmisión de datos más utilizado en la industria del prototipado rápido y los servicios de fabricación aditiva online, aunque no sea el único.
|Figura 1. Transformación de modelo CAD a modelo STL.
En la figura 1 se puede observar en qué consiste una transformación al formato stl. Toda superficie compleja se puede aproximar por sucesiones de geometrías simples, y en este caso se representa en rojo la sección CAD de un toroide y su aproximación stl compuesta por planos triangulares.
Los planos triangulares están definidos por tres puntos y la dirección o sentido de la normal, y es esta la única información que se guarda.
La principal característica de esta malla triangular es la desviación máxima que un triángulo puede tener con respecto a la parte de superficie que está aproximando. Este parámetro es el que mejor representa la calidad de los mallados, y al ser proporcional al número de triángulos que forman la malla es además un indicador del tamaño del archivo que se va a generar.
Otros parámetros habituales serían el tamaño máximo de segmentos o el ángulo máximo permitido entre las normales de dos triángulos adyacentes. También existen dos tipos de código, Binario (más ligero) o Ascii, pero que no tienen mayor relevancia.
|Figura 2. Parámetros principales del mallado STL.
Generalmente el mallado se realiza de manera homogénea a toda la pieza, pero en ocasiones puede ser necesario dar mayor resolución a zonas con requerimientos geométricos o estructurales, y por tanto se definen parámetros específicos localizados.
|Figura 3. Malla adaptativa
Esta malla adaptativa es el compromiso óptimo entre la exactitud de la superficie generada y el tamaño del archivo, pero tiene como desventaja la preparación del mallado, que es manual y aumenta considerablemente el tiempo requerido. Además, las zonas de transición de densidades de triángulos pueden ser puntos críticos que den dar lugar a errores durante el manejo del archivo.
|Figura 4. Errores de malla en transición de densidades.
…el mallado se realiza de manera homogénea a toda la pieza, pero en ocasiones puede ser necesario dar mayor resolución a zonas con requerimientos geométricos o estructurales…
En aplicaciones de ingeniería la generación de la malla suele ser la última fase. Es posible modificar o reparar archivos stl con software específico para ello, pero se trata de operaciones sin un control dimensional riguroso y no son paramétricas, lo que implica la pérdida de la trazabilidad.
Por último, comentar que el stl no es un formato nuevo, y existen alternativas específicas para la fabricación aditiva como los formatos AMF (Additive Manufacturing File Format) o 3MF (3D Manufacturing Format) que optimizan la gestión de los archivos 3D, aunque se encuentran en fases de desarrollo y no están tan extendidos.