充分利用您的 STL 文件

自 1987 年推出以来，STL（立体光刻）文件一直是增材制造领域打印的默认格式。在本教程中，我们将仔细研究这种文件格式，并分享一些方法，以便在您自己的增材制造项目中更有效地利用其功能。

它们是如何工作的

STL 文件有 ASCII 和二进制两种格式，但在实践中，二进制表示更常用于增材制造以最小化文件大小。 ASCII 格式的文件通常保留用于测试新的 CAD 界面。

生成为 STL 文件的模型由链接的三角形组成，这些三角形形成了实体对象表面的准确表示。每个三角形都表示在 X、Y 和 Z 轴上，代表它的角和垂线，以及一个法线（即向外指向的向量），它决定了网格的内部。

为什么是 STL 文件？

STL 格式的流行很大程度上归功于它的简单性和易用性。 STL 文件是将设计信息传达到大多数 CAD 程序能够生成的 3D 打印平台的一种简单实用的方式。在原始 CAD 程序中完成设计后，将其导出为 STL 文件，然后可以通过使用切片器程序将其转换为可打印的信息。这使得该文件成为与当前使用的所有 3D 打印机兼容的多功能工具。

但是，STL 格式具有必须考虑的相当大的局限性。随着增材制造技术的发展，印刷平台已经能够使用越来越广泛的材料，并且还整合了额外的工艺，例如颜色注入。虽然现代 CAD 文件可以传达广泛的信息（包括零件属性、材料类型和所需颜色），但 STL 文件仍然仅限于表示打印对象的几何形状，因此需要考虑任何像这样的额外设计元素分别地。某些软件包（例如 VisCAM 和 SolidView）试图通过包含用于在二进制 STL 文件中表示颜色的工具来解决此解决方案，尽管这些将需要额外的投资并且与所有 STL 文件读取器不兼容。

此外，与 CAD 文件相比，STL 文件非常难以编辑，因此在准备打印之前必须正确检查和优化所有数据，我们将在本教程后面看到。

设置正确的文件分辨率

模型中使用的三角形数量（即分辨率）决定了细节级别，进而决定了文件的大小。分辨率太低，打印后三角形仍然可见，太高，文件可能包含实际无法打印的细节。原始设计的表面与导出的 STL 文件的表面之间的距离称为“弦高”。弦高越小，结果越平滑，所以推荐0.001mm的弦高作为较好的基线。

如有必要，还可以通过调整角度公差（相邻文件法线之间角度大小的限制）来提高文件分辨率。通常设置为 15°，但减小它会增加输出 STL 文件的分辨率。

文件转换成功

如果模型以不同的格式设计，则需要将其转换为 STL 格式才能打印。请记住，与许多基于 CAD 的设计相比，STL 文件相对简单，因此在文件转换过程中可能无法转换更复杂的信息（例如表面边界）。这可以通过增加使用的三角形数量来克服，但这样做会增加文件的大小，因此有必要取得平衡。或者，某些 CAM 程序可以推断丢失的数据作为打印过程的一部分。在 RP Platform，我们开发了一个文件转换流程，该流程支持不同的细分级别，并有助于在转换过程中保持数据的质量和一致性。

打印前检查文件

准备任何文件进行打印的最重要部分是在输出打印之前检查文件是否有任何数据错误，因为在输出后编辑 STL 文件的选项非常有限。这应该包括：

• 成品零件需要什么级别的细节？实现所需结果所需的 STL 精度的确切水平将根据所用材料的类型而有所不同。一个好的经验法则是将目标设为比可能的最大精度小一个数量级。
• 无法打印表面模型CAD文件。确保您的文件是实体模型。
• 需要什么特征厚度？一般来说，要获得清晰的结果，需要的最小厚度为 0.020。
• 文件是否是防水的固体，没有孔洞、间隙和重叠？
• 文件是否没有非流形或共享边（即边与多个表面接触）？
• 是否所有表面法线都指向远离模型的方向？
• 是否有活动部件？如果是这样，它们之间的间隙必须至少为 0.5 毫米以避免粘连。
• 模型真的适合您的 3D 打印平台吗？在发送要打印的文件之前检查边界框。如果需要缩小模型，请确保壁厚仍满足最低要求，并且任何承重臂仍能支撑所需的负载。

建议使用专业软件（如 RP Platform）在打印前检查和修复 STL 文件作为“最后一道防线”，因为即使是最小的缺陷也可能导致打印错误。虽然许多平台都包含用于手动检查和修复的工具，但自动文件修复过程可以消除任何剩余的人为错误机会，从而帮助您避免代价高昂的错误。只要事先对文件进行了适当的检查，任何必要的修复都可以自动进行，不会对完成的设计产生明显影响。

了解你的材料

最后，虽然 STL 文件不包含任何有关模型将用于打印的材料的信息，但在设计的早期就考虑到这一点并考虑材料规格是否会影响打印质量是值得的。例如，所选材料可达到的详细程度是否会影响您对文件分辨率的选择？

了解您的软件
STL 文件的导出过程因 CAD 平台而异，因此如果您要使用多个不同的平台，请注意平台之间的差异。