3D打印领域的STL文件到底是什么? 

3D打印技术 /[基础]
2021-11-26 15:12
STL从何而来

STL是由AlbertConsulting Group在1987年为3D System公司首款商用3D打印机开发的文件格式。自首次发行以来22年没有改变过,直到2009年升级为可以表示颜色和纹理的ISO标准增材制造文件格式(ISO/ASTM 52915:2016),AMF(Additive manufacturing file format)。
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STL的缩写

STL有几个缩写词,如“标准三角语言(Standard Triangle Language)”和“标准曲面细分语言(Standard Tessellation Language)”、 立体光刻语言(STereolithography Language)等。

许多其他软件(如UG、SolidWorks等)都支持STL文件格式,它广泛应用于3D打印领域。

STL的特点

STL文件只描述三维物体的表面几何形状,没有任何颜色、纹理或其他常见CAD模型属性的表示。一个STL文件使用三维笛卡尔坐标系,通过三角形的单位法线和顶点(按右手规则排序)描述一个原始的、无结构的三角面片。在最初的规范中,所有的STL坐标都要求是正数,后来不再强制要求,现在的STL文件中经常遇到负坐标。

STL文件不包含比例信息,单位是任意的。
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STL与3D打印


3D打印机通过固化(SLA, SLS,SHS, DMLS, EBM, DLP)或打印(3DP, MJM, FDM, FFF, PJP, MJS)一层一层地构建对象。这需要一系列封闭的2D等高线(水平层),当层与层融合在一起时,用固化材料填充封闭的轮廓内部。

3D打印机能识别的文件格式是一系列对应不同Z值的封闭多边形。然而,由于可以通过改变层厚来实现更快的打印(这会损失一定精度),因此我们更倾向于将模型定义为一个可以在必要的水平面上切片的封闭多面体。
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STL注意事项

不正确的法向量会影响文件切片和填充的方式。可以选择不同厚度的切片来规避某个坏面,或者将文件返回到CAD程序进行修正,然后重新生成STL文件。

为了正确地形成3D模型,任何STL文件所代表的表面必须是闭合的(没有孔或错误法向量)和连接的,其中每条边都是两个三角形的一部分,而不是自相交的。由于STL语法不强制规避此属性,因此对于成形质量不受多余边影响的某些结构,可以在这些多余的边存在的情况下进行切片。
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因为切片时要确保得到的二维多边形是闭合的,因此在缺失面的情况下往往不允许切片操作,这也是3D打印软件(如Magics)在导入STL文件时首先进行错误检查和修复的原因所在。
来源:AMLetters
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