La riparazione dei file STL nella stampa 3D è un'abilità preziosa da apprendere quando ci si imbatte in file o progetti che presentano errori, che di solito sono buchi o spazi vuoti nel modello stesso, bordi che si intersecano o una cosa chiamata "bordi non marginali".

Esistono due modi principali per riparare un file STL danneggiato. La prima opzione prevede la correzione di tutti i difetti di progettazione del modello nel software CAD prima di esportarlo in formato STL.

La seconda soluzione richiede l'uso di un software di riparazione dei file STL per controllare e riparare eventuali difetti del modello.

Questa è la risposta di base su come riparare i file STL per una stampa 3D ottimale, ma ci sono altre informazioni che vorrete sapere. Continuate a leggere per scoprire i dettagli per riparare correttamente i vostri file STL.

Tuttavia, prima di andare avanti, diamo una rapida occhiata agli elementi costitutivi dei file STL.

Cosa sono i file STL?

STL, acronimo di Standard Tessellation Language o Stereolitografia, è un formato di file utilizzato per descrivere la geometria della superficie di un oggetto 3D. È importante notare che non contiene informazioni su colore, texture o altri attributi del modello.

È il formato di file in cui si convertono gli oggetti 3D dopo averli modellati nel software CAD. È quindi possibile inviare il file STL a uno slicer per prepararlo alla stampa.

I file STL memorizzano le informazioni sul modello 3D utilizzando un principio chiamato "Tessellation".

La tassellatura consiste nel disporre una serie di triangoli interconnessi in una maglia sulla superficie del modello. Ogni triangolo condivide almeno due vertici di triangoli vicini.

La maglia disposta sulla superficie del modello approssima strettamente la forma della superficie stessa.

Quindi, per descrivere il modello 3D, il file STL memorizza le coordinate dei vertici dei triangoli nella mesh e contiene anche un vettore normale per ogni triangolo, che ne definisce la direzione.

Lo slicer prende il file STL e utilizza queste informazioni per descrivere la superficie del modello alla stampante 3D per la stampa.

Nota: il numero di triangoli utilizzati nel file STL determina l'accuratezza della mesh. Per ottenere un'accuratezza maggiore, è necessario un numero maggiore di triangoli e quindi un file STL più grande.

Cosa sono gli errori STL nella stampa 3D?

Gli errori dei file STL nella stampa 3D sono dovuti a difetti del modello o a problemi derivanti da una cattiva esportazione del modello CAD.

Questi errori possono compromettere gravemente la stampabilità del modello CAD e, se non vengono individuati durante la fase di slicing, spesso si traducono in stampe non riuscite, con conseguente spreco di tempo e risorse.

Gli errori STL si presentano in varie forme. Vediamo alcuni di quelli più comuni.

Triangolo invertito

In un file STL, i vettori normali sui triangoli della mesh devono sempre puntare verso l'esterno. Pertanto, si ha un triangolo capovolto o invertito quando un vettore normale punta verso l'interno o in qualsiasi altra direzione.

L'errore del triangolo invertito confonde lo slicer e la stampante 3D, che in questa situazione non conoscono l'orientamento corretto della superficie.

Di conseguenza, la stampante 3D non sa dove depositare il materiale.

Ciò comporta errori di taglio e di stampa quando è il momento di preparare il modello per la stampa.

Fori di superficie

Uno dei requisiti principali per la stampa di un modello 3D è che sia "a tenuta stagna": perché un modello 3D STL sia a tenuta stagna, la maglia triangolare deve formare un volume chiuso.

Quando un modello presenta dei buchi di superficie, significa che ci sono degli spazi vuoti nella maglia. Un modo per descrivere questo fenomeno è che alcuni triangoli della maglia non condividono due vertici con i triangoli adiacenti, il che dà origine al buco.

Pertanto, il modello STL non è un volume chiuso a tenuta stagna e la stampante non lo stamperà correttamente.

Superfici 2D

In genere, questo errore deriva dall'uso di strumenti di modellazione 3D come scultori e scanner: quando si utilizzano questi strumenti, il modello può essere visualizzato con precisione sullo schermo del computer, ma non ha alcuna profondità nella realtà.

Di conseguenza, gli slicer e le stampanti 3D non sono in grado di comprendere e stampare le superfici 2D. È quindi necessario correggere questi modelli estrudendoli e dando loro profondità prima di esportarli in formato STL.

Superfici galleggianti

Durante la creazione di un modello 3D, potrebbero esserci caratteristiche o aggiunte particolari che il progettista STL avrebbe voluto provare. Queste caratteristiche potrebbero non essere inserite nel modello finale, ma potrebbero rimanere nel file STL.

Se queste caratteristiche "dimenticate" non sono collegate al corpo principale del modello, è molto probabile che possano confondere sia lo slicer che la stampante 3D.

È necessario rimuovere queste caratteristiche e ripulire il modello per tagliare e stampare l'oggetto senza problemi.

Facce che si sovrappongono/intersecano

Affinché un file STL sia stampabile, è necessario renderizzarlo come un unico oggetto solido. Tuttavia, a volte non è facile ottenere questo risultato in un modello 3D.

Spesso, durante l'assemblaggio di un modello 3D, alcune facce o caratteristiche specifiche possono sovrapporsi, il che può sembrare corretto sullo schermo, ma confonde la stampante 3D.

Quando queste caratteristiche si scontrano o si sovrappongono, il percorso della testina di stampa della stampante 3D riceve l'istruzione di passare due volte sulle stesse aree. Purtroppo, questo porta spesso a errori di stampa.

Bordi non uniformi e cattivi

Gli spigoli non a forma di sagoma si verificano quando due o più corpi condividono lo stesso spigolo. Si verificano anche quando i modelli hanno una superficie interna al corpo principale.

Questi bordi e queste superfici interne possono confondere l'affettatrice e persino causare percorsi di stampa ridondanti.

File STL gonfio (maglia troppo definita)

Come si ricorda in precedenza, la precisione della mesh dipende dal numero di triangoli utilizzati nella mesh. Tuttavia, se il numero di triangoli è eccessivo, la mesh può diventare eccessivamente raffinata, dando luogo a un file STL gonfio.

I file STL gonfiati rappresentano una sfida per la maggior parte degli slicer e dei servizi di stampa online a causa delle loro grandi dimensioni.

Inoltre, sebbene una mesh troppo raffinata catturi anche i più piccoli dettagli del modello, la maggior parte delle stampanti 3D non è sufficientemente precisa per stampare questi dettagli.

Pertanto, quando si crea una mesh, è necessario trovare un delicato equilibrio tra la precisione e la capacità della stampante.

Come si risolve un file STL da riparare?

Ora che abbiamo visto alcune cose che possono andare storte con un file STL, è il momento di dare una buona notizia: è possibile riparare tutti questi errori e stampare il file STL con successo.

A seconda dell'entità degli errori presenti nel file STL, è possibile modificare e correggere questi file in modo che possano essere tagliati e stampati in modo soddisfacente.

Esistono due modi principali per riparare un file STL danneggiato, che sono:

• Correzione del modello nel programma CAD nativo prima dell'esportazione in STL.
• Correzione del modello con il software di riparazione STL.

Fissare il modello nel file CAD

Correggere il modello nel programma CAD nativo è un'opzione relativamente più semplice. Inoltre, la maggior parte delle moderne applicazioni di modellazione 3D dispone di funzioni che consentono di controllare e correggere questi errori prima di esportarli in formato STL.

Grazie a queste caratteristiche, i progettisti possono ottimizzare adeguatamente i modelli per assicurarsi che le operazioni di taglio e stampa si svolgano senza problemi.

Correzione del modello con un software di riparazione STL

In alcuni casi, gli utenti potrebbero non avere accesso al file CAD originale o al software di modellazione 3D, rendendo più difficile l'analisi, la modifica e la riparazione del progetto.

Fortunatamente, esistono applicazioni per la correzione dei file STL senza bisogno del file CAD. Questi file di riparazione STL contengono molti strumenti che possono essere utilizzati per individuare e correggere questi errori nei file STL in modo relativamente rapido.

Tra gli esempi di operazioni che si possono fare con il software di riparazione STL vi sono;

1. Rilevamento automatico e riparazione degli errori nel file STL.
2. Modifica manuale dei triangoli della mesh nel file.
3. Ricalcolo e ottimizzazione delle dimensioni della maglia per ottenere la migliore risoluzione e definizione.
4. Riempimento di fori ed estrusione di superfici 2D.
5. Eliminazione delle superfici galleggianti
6. Risoluzione di bordi non uniformi e di bordi difettosi.
7. Ricalcolo della maglia per risolvere le intersezioni.
8. Capovolgere i triangoli invertiti nella direzione normale.

Nella prossima sezione vedremo alcuni dei migliori software per farlo.

Il miglior software per riparare i file STL danneggiati

Sul mercato esistono diverse applicazioni per la riparazione dei file STL, ognuna delle quali offre diverse funzioni utili per il ripristino e l'ottimizzazione dei file STL per la stampa 3D.

Ho compilato un elenco di alcuni dei migliori disponibili, che vi propongo di esaminare

Costruttore 3D

Prezzo: Gratuito Finestre Facile

Il primo della mia lista è Microsoft 3D Builder, uno strumento di modellazione 3D fornito da Microsoft per progettare, costruire e modificare modelli 3D.

Uno dei vantaggi principali di questo software è che è gratuito, facilmente accessibile e non richiede molta potenza di calcolo. Se non lo trovate preinstallato sul vostro PC, potete sempre trovarlo sull'app store di Microsoft.

L'applicazione è orientata ai principianti della stampa 3D. Sebbene 3D Builder non abbia le funzionalità di alcuni dei software di modellazione 3D più avanzati, si comporta comunque bene.

Una delle aree in cui questo design semplice brilla è la preparazione dei modelli 3D per la stampa. Utilizzando la suite di strumenti di 3D Builder, è possibile importare, ripulire ed esportare i modelli 3D in file STL per la stampa.

Tuttavia, l'area di particolare interesse per noi è la funzione di riparazione dei file STL di 3D Builder. Vediamo quindi come funziona.

Come riparare un file STL con 3D Builder

Fase 1: Installare e avviare il software 3D Builder.

Fase 2: Importare il file STL rotto nell'area di lavoro.

• Dal menu laterale o dalla schermata di visualizzazione, fare clic su " Aprire> Caricare l'oggetto ."
• Selezionare il file STL rotto dal PC.
• Una volta visualizzato il modello nell'area di lavoro, fare clic su " Modello di importazione " dal menu superiore.

Fase 3: Fissare il modello 3D.

• Dopo aver importato il modello, 3D Builder controlla automaticamente che non vi siano errori.
• Se ci sono errori, si dovrebbe vedere un anello rosso intorno al modello. Un anello blu significa che il modello non ha errori.
• Per correggere gli errori, fare clic sul popup in basso a sinistra che dice, "Uno o più oggetti non sono definiti in modo valido. Fare clic qui per ripararli".
• Viola, il modello è stato riparato ed è pronto per la stampa.

Passo 4: Assicuratevi di salvare il modello riparato in un file STL invece che nel formato 3MF di Microsoft.

Come abbiamo visto, 3D Builder è lo strumento più semplice da usare per riparare un file STL danneggiato. Tuttavia, in alcuni casi, la funzionalità di riparazione che offre potrebbe non essere sufficiente.

Vediamo alcuni dei software più potenti disponibili.

Mescolatore

Prezzo: Gratuito Windows, macOS Medio

Meshmixer è un'applicazione per l'editing di mesh realizzata dai big del settore, Autodesk, che rappresenta un notevole passo avanti in termini di funzionalità rispetto a programmi di base come 3D Builder.

Meshmixer combina un'interfaccia intuitiva e facile da usare con una suite completa di funzioni di modifica e analisi delle mesh, che lo rendono uno strumento versatile e potente per la preparazione dei modelli 3D per la stampa.

Meshmixer è inoltre dotato di una suite completa di strumenti per la riparazione dei file STL. Alcuni di questi strumenti includono:

• Riparazione auto
• Riempimento di buchi e ponti
• Scultura 3D
• Allineamento automatico delle superfici
• Levigatura, ridimensionamento e ottimizzazione della mesh
• Conversione di superfici 2D in superfici 3D, ecc.

Vediamo quindi come utilizzare questi strumenti per correggere il file STL.

Come riparare il file STL con Meshmixer

Fase 1: Installare il software e lanciare l'applicazione.

Fase 2: Importare il modello rotto.

• Fare clic sul pulsante " + " nella pagina di benvenuto.
• Selezionare il file STL che si desidera correggere dal PC utilizzando il menu visualizzato.

Fase 3: Analizzare e correggere il modello

• Nel pannello di sinistra, fare clic su " Analisi> Ispettore. "
• Il software esegue la scansione ed evidenzia automaticamente tutti gli errori in rosa.
• È possibile selezionare ciascun errore e risolverlo separatamente.
• Si può anche utilizzare il simbolo " Riparazione auto tutti " per correggere tutte le opzioni in una volta sola.

Passo 4: Salvare il file finale.

Oltre alle funzioni di Analisi e Ispettore, Meshmixer dispone anche di strumenti come " Selezionare ," "Rendi solido". e "Modifica" Per lavorare con le mesh, si utilizzano questi strumenti per rimodellare, modificare e ridisegnare la mesh a proprio piacimento.

Per saperne di più sul software Meshmixer, potete seguire questo utile tutorial su YouTube.

Frullatore

Prezzo: Gratuito Windows, MacOS Duro

Blender è un software che molti artisti 3D conoscono bene: è un software gratuito e open-source che offre una suite completa di strumenti di modellazione 3D che includono modellazione, rigging, animazione, ecc.

Una delle sue caratteristiche meno conosciute è la capacità di riparazione STL. Grazie a un componente aggiuntivo unico, chiamato "STL". Mesh: cassetta degli attrezzi per stampanti 3D , gli utenti possono manipolare e riparare i file STL con relativa facilità.

Vediamo come funziona.

Come riparare un file STL con Blender

Fase 1: Abilitare il Mesh: cassetta degli attrezzi per la stampa 3D .

• Avviare il software Blender
• Vai a " File> Preferenze utente> Componenti aggiuntivi ".
• Nella barra di ricerca, digitare "Mesh: stampa 3D".
• Una volta visualizzato, fare clic sulla piccola casella accanto per attivarlo.

Fase 2: Importare il file STL.

• Vai a " File> Importazione> STL ."
• Cercare il file STL da riparare sul PC e selezionarlo.

Passo 3: Riparare il file STL.

• Nella barra laterale sinistra, si dovrebbe vedere la voce Stampa3D
• Facendo clic su di esso, si vedrà una serie di opzioni per riparare la mesh STL.

Passo 4: Salvare ed esportare la mesh STL.

In alternativa, Blender offre anche un robusto strumento per la manipolazione delle mesh in modalità di modifica, con una maggiore libertà di modifica della mesh rispetto alla casella degli strumenti di stampa 3D in modalità di modifica.

È possibile utilizzarlo attraverso i seguenti passaggi:

Fase 1: Selezionare l'oggetto o l'area che si desidera modificare, quindi fare clic sul tasto Tab della tastiera per accedere alla modalità di modifica.

Passo 2 Nella barra degli strumenti inferiore, si dovrebbe vedere l'opzione della modalità mesh. Fare clic su di essa.

Passo 3: Nel menu che si apre, sono presenti diversi strumenti per modificare le varie aree della mesh, ad esempio, "Bordi , "Facce", "Vertici ," ecc.

Tra tutti gli strumenti di questo elenco, Blender è probabilmente quello che offre le maggiori funzionalità di modifica delle mesh. Con esso è possibile non solo riparare il file STL, ma anche modificarne significativamente la struttura.

Tuttavia, quando si tratta di riparare le mesh, è in ritardo rispetto agli altri perché non offre alcuna opzione di correzione con un solo clic. Inoltre, gli strumenti di Blender sono un po' contorti e richiedono una notevole esperienza per essere utilizzati.

Menzione d'onore:

Netfabb

Prezzo: Pagato Finestre Alto

Netfabb è un altro strumento di Autodesk che si può usare per manipolare, modificare e riparare file STL e mesh. Si è tentati di confrontare i due programmi, ma Netfabb è molto più avanzato di Meshmixer.

Netfabb è un software di produzione avanzato che si concentra principalmente sull'ottimizzazione e sulla creazione di modelli 3D di alta qualità per i processi di produzione additiva. Di conseguenza, è più popolare tra le aziende e i professionisti che tra gli hobbisti.

Contiene vari strumenti non solo per la riparazione e la preparazione di modelli 3D, ma anche per l'elaborazione di modelli 3D:

• Simulazione del processo di produzione
• Ottimizzazione della topologia
• Analisi agli elementi finiti
• Generazione di percorsi utensile personalizzabili
• Analisi dell'affidabilità
• Analisi dei guasti, ecc.

Tutte queste caratteristiche lo rendono il software definitivo per la riparazione e la preparazione di file STL e modelli 3D.

Tuttavia, come ho già detto, non è adatto all'hobbista medio: può essere molto complesso da padroneggiare e, con abbonamenti che partono da 240 dollari all'anno, non è l'opzione più conveniente per i singoli utenti.

Come si fa a semplificare e ridurre le dimensioni di un file STL?

Per semplificare e ridurre un file STL, è sufficiente ricalcolare e ottimizzare la mesh. Per ridurre le dimensioni del file, è necessario ridurre il numero di triangoli o poligoni nella mesh.

Tuttavia, è necessario prestare attenzione quando si semplifica la mesh: se si riduce il numero di triangoli di una quantità significativa, si possono perdere alcune delle caratteristiche minori del modello e persino la sua risoluzione.

Esistono diversi modi per ridurre un file STL utilizzando vari software di riparazione STL.

Come ridurre le dimensioni dei file STL con 3D Builder

Fase 1: Importare il file.

Fase 2: Fare clic su "Modifica" nella barra degli strumenti superiore.

Passo 3: Nel menu visualizzato, fare clic su "Semplificare".

Passo 4: Utilizzare il cursore visualizzato per selezionare il livello di ottimizzazione desiderato.

Nota: come ho detto prima, fate attenzione a non ottimizzare troppo il modello e a non perdere i suoi dettagli più fini.

Passo 5: Una volta raggiunta una risoluzione accettabile della mesh, fare clic su "Ridurre i volti".

Passo 6: Salvare il modello.

Nota: la riduzione delle dimensioni del file potrebbe introdurre alcuni problemi nel file STL, per cui potrebbe essere necessario ripararlo nuovamente.

Come ridurre le dimensioni dei file STL con Meshmixer

Fase 1: Importare il modello in Meshmixer

Fase 2: Fare clic sullo strumento "Seleziona" nella barra laterale.

Passo 3: Fare doppio clic sul modello per selezionarlo.

Passo 4: Nella barra laterale, fare clic su "Modifica> Riduci" o Maiusc + R.

Passo 5: Nel menu che appare, è possibile ridurre le dimensioni del file utilizzando opzioni quali "Percentuale" , "Bilancio del triangolo" , "Deviazione massima".

Come ridurre le dimensioni dei file STL con Blender

Fase 1: Importare il modello in Blender.

Fase 2: Nella barra laterale destra, fare clic sull'icona della chiave inglese per aprire gli strumenti.

Passo 3: Nel menu a comparsa, fare clic su " Aggiungere il modificatore> Decimate" per portare gli strumenti di decimazione.

Lo strumento decimazione visualizza il conteggio dei poligoni.

Passo 4: Per ridurre le dimensioni del file, inserire il rapporto di riduzione del file nella casella Rapporto.

Ad esempio, per ridurre il numero di poligoni al 70% della dimensione originale, inserire 0,7 nella casella.

Passo 5: Salvare il modello.

Questo è tutto quello che c'è da sapere sulla riparazione di un file STL. Spero che questa guida vi aiuti a risolvere i vostri problemi con i file STL.

Buona fortuna e buona stampa!