Preparare i file di stampa 3D per il servizio di stampa
Esportate rapidamente un file STL dal CAD, caricatelo presso il servizio di stampa – e poco dopo arriva la risposta: «File non a prova di perdite», «Spessori delle pareti troppo sottili», «Scala non chiara». Questo costa tempo, posticipa appuntamenti e, nel peggiore dei casi, riguarda proprio il componente che vi serve urgentemente. In breve: è fastidioso.
Nella nostra officina, presso 33d.ch in Svizzera, viviamo regolarmente queste situazioni, specialmente quando qualcuno collabora per la prima volta con un servizio di stampa 3D professionale. Molti modelli sono costruttivamente a posto, ma falliscono a causa di piccoli dettagli nella preparazione del file.
Con alcune routine consolidate, è possibile evitare la maggior parte di questi ostacoli. Ci aiutano nella vita di tutti i giorni a calcolare preventivi più velocemente, a fare meno domande e a fornirvi un risultato stampabile in modo affidabile – indipendentemente dal fatto che siate in una PMI, in un reparto di sviluppo o un ambizioso maker hobbista.
In questo articolo, mostriamo dalla nostra esperienza pratica a cosa prestare attenzione nella scelta del formato, nella geometria e in una lista di controllo sensata prima dell'upload, in modo che i vostri file di stampa 3D funzionino subito presso il servizio di stampa.
Basi della preparazione dei file
Prima di addentrarci nei dettagli, vale la pena dare una rapida occhiata ai formati che arrivano ogni giorno sul nostro server. Non ogni formato è ugualmente adatto a ogni compito – e a volte la combinazione di due formati fa la differenza tra «appena stampabile» e «ben documentato e utilizzabile a lungo termine».
| Formato | Uso tipico | Vantaggi | Cose a cui prestare attenzione |
|---|---|---|---|
| STL | Stampa 3D diretta (soprattutto FDM, SLS) | Molto diffuso, accettato da quasi tutti i servizi | Le unità di misura non vengono salvate; scegliere consapevolmente la qualità della mesh (tolleranza) |
| STEP | Componenti tecnici, assemblaggi, modifiche successive | Geometria pulita e parametrica, facilmente modificabile | Prima della stampa viene comunque generata una mesh; colori/texture spesso persi |
| 3MF / OBJ | Stampe multicolori, texture, workflow speciali | Supporta colori e parzialmente materiali | Non tutti i servizi elaborano le stesse informazioni aggiuntive |
I servizi di stampa 3D professionali utilizzano formati 3D neutri come STL, 3MF, OBJ oder STEP, poiché possono essere elaborati indipendentemente dal software CAD originale. STL è uno standard consolidato, accettato da quasi tutti i servizi online ( Instructables, Xometry Pro).
Sono sempre più i servizi che accettano anche formati CAD solidi come STEP/STP. Questi sono più adatti per lavorazioni precise, fresatura e processi successivi ( (onsite.helpjuice.com, Xometry's Manufacturing Community, weerg.com, SFS). La scelta del formato dipende dal fatto che il servizio debba solo stampare il modello o anche progettarlo/modificarlo. È consigliabile verificare in anticipo i formati preferiti del servizio di stampa sul suo sito web, invece di caricare diversi formati senza commenti.
STL: il formato classico per la stampa 3D
La maggior parte dei file che riceviamo per parti FDM o SLS sono STL. Questo va benissimo – purché l'esportazione avvenga consapevolmente e non semplicemente con impostazioni predefinite. È proprio qui che si verificano la maggior parte degli errori evitabili nella pratica.
Un file STL descrive la superficie di un modello 3D come una mesh triangolare non strutturata. Non salva unità di misura, colori o proprietà dei materiali ( (Wikipedia, iteration3d). La geometria viene approssimata da triangoli, il che in forme complesse porta o a file di grandi dimensioni con una mesh fine o a sfaccettature visibili con una mesh grossolana ( (Xometry Pro, FacFox, matterhackers.com).
Un'esportazione con una tolleranza molto fine aumenta le dimensioni dei file e il tempo di elaborazione, mentre tolleranze grossolane creano bordi poligonali visibili o raggi imprecisi ( (Markforged, Protolabs, Protolabs Network, i.materialise.com). Inviare file STL quando il vostro modello è completamente progettato e non necessita più di modifiche parametriche. Utilizzare un rapporto sensato tra tolleranza e dimensioni del componente, ad esempio una deviazione cordale di 0,05–0,1 mm per parti tecniche ( (Markforged).
STL non contiene una cronologia delle funzionalità, informazioni sui raggi o struttura di assemblaggio, il che rende difficili le modifiche successive ( (33d.ch). Poiché non vengono salvate unità di misura, il software di importazione deve indovinare o chiedere l'unità di misura (millimetri o pollici) ( (iteration3d, FacFox).
STEP: standard CAD preciso con più informazioni
Quando clienti del settore della meccanica o della tecnologia medica ci inviano dati, desideriamo quasi sempre un file STEP in aggiunta all'STL. Con esso, possiamo adattare minimamente forature, aggiungere smussi o derivare varianti, se necessario, senza dover «riparare» la geometria in modo errato.
STEP (Standard for the Exchange of Product Data, ISO 10303) è un formato di scambio CAD standardizzato ISO in grado di memorizzare corpi, superfici e assemblaggi completi con elevata precisione geometrica ( (Adobe, CertBetter, all3dp.com, Visao). Spesso include dati di prodotto aggiuntivi come relazioni di assemblaggio o geometrie di riferimento, ed è quindi un formato preferito nella produzione per la lavorazione CNC e la progettazione ( (Xometry Pro).
Inviare file STEP quando il servizio di stampa 3D deve scalare parti, adattare forature o derivare varianti, poiché la geometria rimane facilmente modificabile ( (33d.ch). STEP è particolarmente raccomandato per assemblaggi complessi e parti tecniche precise che verranno successivamente fresate o ulteriormente lavorate ( (Xometry Pro).
STEP deve essere convertito in una mesh triangolare prima della stampa, con possibile perdita di informazioni di texture o colore ( (Xometry Pro). Alcuni portali di stampa 3D orientati al cliente finale sono ottimizzati per l'upload di STL, quindi un file STEP puro può portare a richieste di chiarimento ( (i.materialise.com, Instructables).
Raccomandazione pratica: preparare i file di stampa 3D per il servizio di stampa
Se il servizio accetta STEP, è sensato caricare sia STEP come riferimento sia un STL controllato dalla propria esportazione. In questo modo il servizio di stampa vede la superficie desiderata e ha contemporaneamente un corpo solido modificabile ( (onsite.helpjuice.com). Evitare di fornire solo un STL esportato «in qualche modo» senza indicazioni su unità di misura, dimensioni nominali e materiale.
Presso 33d.ch si è dimostrato utile che i clienti ci inviino entrambi i file per progetti importanti: un STL, che utilizziamo così com'è per la stampa, e uno STEP come «Single Source of Truth» per modifiche successive. In questo modo possiamo chiarire tolleranze, implementare piccole correzioni e comunque stampare esattamente il pezzo che era stato originariamente pensato.
Controllo dettagliato
Prima che un file finisca nel nostro slicer, lo controlliamo brevemente per verificarne la «stampabilità». A seconda del volume d'ordine, questo avviene in parte automatizzato, ma per parti critiche o costose diamo sempre un'occhiata manuale alla vista a strati. Alcuni punti problematici tipici si presentano sempre di nuovo. (simplify3d.com, i.materialise.com). Per la stampa 3D, il vostro modello deve essere un corpo solido chiuso, senza buchi, superfici che si auto-tagliano o spigoli non-manifold (edge) ( (simplify3d.com, Wenext, 3d-gennady-yagupov.co.uk). Errori tipici sono bordi aperti, superfici interne superflue e normali invertite ( (Tom's Hardware).
Controllare i file STL dopo l'esportazione in uno strumento di mesh (ad es. Meshmixer, netfabb) per individuare buchi, auto-sovrapposizioni e normali invertite ( (formlabs.com). Non fare affidamento sui tool di riparazione automatica del servizio di stampa, specialmente per parti critiche.
Pareti troppo sottili e dettagli fini
Proprio con geometrie delicate, notiamo nella pratica quanto velocemente un pezzo si rompa durante la pulizia, il montaggio o addirittura l'imballaggio, se gli spessori delle pareti sono stati scelti troppo ottimisticamente. Meglio prevedere 0,3–0,5 mm di spessore in più, piuttosto che dover ristampare più pezzi in seguito – quasi sempre conviene.
Lo spessore minimo della parete dipende fortemente dal processo. Per le materie plastiche SLS, è spesso tra 0,8–2,0 mm ( (Protolabs Network). Molte guide di progettazione consigliano 2–3 × diametro ugello per FDM ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör). I fornitori indicano spesso spessori minimi specifici, ad es. 1 mm per pareti MJF/MSLA e 3 mm per FDM con determinati materiali ( (weerg.com). Pareti troppo sottili possono rompersi durante la manipolazione o la pulizia ( (Shapeways).
Misurare aree critiche (stipiti, agganci a scatto, nervature, loghi) prima dell'esportazione e confrontarle con le linee guida di progettazione del servizio ( (i.materialise.com). Evitare di progettare pareti spesse 0,4 mm su larga area, poiché potrebbero deformarsi o cedere ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör).
Unità di misura, scala e tolleranze
Il tema unità di misura è uno dei classici. Anche a noi è capitato all'inizio che un modello ci apparisse improvvisamente in pollici anziché in millimetri – all'inizio sembra identico, ma è drammaticamente troppo piccolo. Da allora prestiamo moltissima attenzione che progettazione, esportazione e impostazioni dello slicer corrispondano realmente.
I file STL salvano geometrie senza indicazione dell'unità di misura ( (iteration3d, FacFox). I sistemi CAM e slicer spesso chiedono l'unità di misura all'importazione o fanno un'assunzione standard, che porta a parti scalate se scelta erroneamente ( (FacFox).
Impostare consapevolmente le unità di misura di esportazione nel CAD sull'unità attesa dal servizio di stampa e indicarla esplicitamente nel commento dell'ordine ( (manual.eg.poly.edu). Non progettare in pollici ed esportare silenziosamente per evitare errori di scalatura.
Implementazione pratica
Nella vita di tutti i giorni lavoriamo con una semplice lista di controllo prima che i file entrino in produzione. Potete usarla come guida e adattare i punti al vostro flusso di lavoro personale:
- Chiarire la scelta del formato (STL, STEP o combinazione)
- Controllare consapevolmente unità di misura e scala
- Confrontare spessori delle pareti e dettagli fini con le linee guida di progettazione
- Riparare la geometria e controllare per la tenuta a prova di perdite
- Documentare le impostazioni di esportazione
- Nominare e raggruppare i file in modo sensato
- Creare una breve checklist PDF per ordini futuri
Passo 1 – Scelta del formato: STL, STEP o entrambi?
Chiedetevi innanzitutto: il service provider deve solo stampare o può anche adattare e collaborare? La risposta determina quale formato fornire.
Se il pezzo è stato progettato in modo definitivo e il service deve solo stampare, è sufficiente un STL esportato correttamente. Per modifiche successive o processi correlati, è utile un file STEP aggiuntivo, poiché contiene informazioni parametriche ( (33d.ch, Xometry Pro). Per componenti tecnici, se il service li accetta entrambi, dovreste fornire sia STEP (per la lavorazione) sia STL (per la mesh desiderata) ( (onsite.helpjuice.com).
Passo 2 – Chiarire unità di misura e scala
Quando una parte ci appare nel viewer troppo grande o minuscola, l'unità di misura errata è quasi sempre il primo sospetto. Potete risparmiare questo controllo a voi stessi e a noi con una rapida occhiata nel CAD e nel portale di upload.
Prima dell'esportazione nel CAD, controllate se il modello è scalato nell'unità prevista e se la finestra di dialogo di esportazione utilizza la stessa unità. Questo è particolarmente critico per STL, poiché le unità di misura non sono presenti nel file ( (iteration3d, FacFox). Annotate un valore dimensionale caratteristico e controllate nel portale di upload se questo viene visualizzato correttamente prima di inviare l'ordine ( (i.materialise.com).
Passo 3 – Controllo spessori delle pareti e dettagli
Un esempio tipico dalla nostra vita quotidiana: un cliente del settore della meccanica progetta un'alloggiamento con pareti molto sottili, perché nel CAD tutto sembra stabile. Nella stampa reale, il pezzo si deforma o si rompe durante l'avvitamento. Con un po' di margine nello spessore della parete, ciò non sarebbe accaduto.
Misurate le aree sottili con una funzione nel CAD o nello strumento di mesh e confrontatele con le linee guida di progettazione del materiale scelto ( (Protolabs Network, weerg.com). Per parti funzionali, è meglio prevedere uno spessore leggermente maggiore, soprattutto se è prevista una post-lavorazione, poiché l'asportazione di materiale riduce lo spessore della parete ( (Sinterit 3D Drucker & Zubehör).
Passo 4 – Riparazione geometria e tenuta a prova di perdite
Ci affidiamo alle funzioni di riparazione automatica, ma per parti critiche per la sicurezza, costose o sensibili al tempo, diamo sempre un'occhiata manuale alla vista a strati. Uno strato mancante nel posto sbagliato può significare un componente inutilizzabile.
Prima dell'upload, controllate la mesh con uno strumento di riparazione per individuare buchi, auto-sovrapposizioni, superfici doppie e spigoli non-manifold ( (simplify3d.com). Molti strumenti offrono funzioni di riparazione automatica, ma un controllo visivo è consigliato ( (formlabs.com). Aprire l'esportazione STL riparata in uno slicer e controllare la vista a strati prima di consegnare il file ( (Protolabs Network).

Quelle: youtube.com
Software slicer come Bambu Studio consentono un controllo dettagliato e l'adattamento delle impostazioni di stampa prima di inviare al servizio di stampa.
Passo 5 – Documentare le impostazioni di esportazione
Specialmente per componenti ricorrenti, creiamo modelli di esportazione specifici per progetto: stesso valore di tolleranza, stesse unità di misura, stessa qualità della mesh. Questo richiede un po' di tempo per il primo ordine, ma fa risparmiare notevolmente sforzi nei progetti successivi.
Tolleranza cordale, risoluzione angolare e binario/ASCII influenzano le dimensioni dei file e la qualità della superficie. Molti produttori raccomandano una tolleranza cordale intorno a 0,1 mm e STL binario ( (Markforged, digitalengineering247.com). Annotare i parametri di esportazione utilizzati e aggiungerli nel commento al service di stampa per poter ricostruire i problemi ( (Protolabs).
Per parti FDM seriali tipiche, ad esempio, nella nostra officina si è dimostrata valida una tolleranza cordale di circa 0,1 mm. Per parti molto piccole o ad alta precisione, utilizziamo una risoluzione più fine, mentre per componenti grandi e robusti impostiamo consapevolmente la risoluzione leggermente più grossolana, per mantenere le dimensioni dei file e i tempi di slicing entro limiti ragionevoli.
Passo 6 – Raggruppare i file in modo sensato
Se riceviamo tutto in un unico file fuso, aumenta il rischio di incomprensioni: cosa appartiene insieme? Cosa deve essere incollato, cosa deve rimanere mobile in seguito? Meglio sono componenti chiaramente distinti con nomi di file comprensibili – questo accelera notevolmente preventivi e produzione.
Molti servizi richiedono singoli pezzi come file separati o come corpi chiaramente distinti in un assemblaggio ( (i.materialise.com, Xometry). Modellare parti che dovranno muoversi o essere montate separatamente in seguito, con una fuga definita e nominare chiaramente (ad es. «Cassa_superiore_STEP»), anziché caricarle come un unico corpo fuso ( (weerg.com).
Passo 7 – Incorporare la tua checklist PDF
Una semplice checklist PDF di una pagina con i punti menzionati (formato, unità di misura, spessori delle pareti, riparazione geometria, impostazioni di esportazione, denominazione dei file e commento) è utile nella vita di tutti i giorni ( (i.materialise.com).
La nostra checklist personale è effettivamente appesa stampata alla parete dell'officina. Una rapida occhiata prima di caricare i dati nel sistema, evita molte delle domande che in passato dovevamo chiarire laboriosamente via email.
Mini-conclusione: meno domande, parti stampate migliori
Buoni risultati di stampa 3D dipendono da file preparati correttamente: il formato appropriato (STL o STEP), unità di misura corrette, spessori delle pareti sufficienti e geometrie a prova di perdite sono la base ( (Xometry Pro, simplify3d.com, Protolabs Network). Una checklist utilizzata in modo coerente riduce domande, rilavorazioni e stampe fallite.
- Scegliere consapevolmente il formato appropriato: STL per la stampa diretta, STEP per lavorazioni e varianti – nel dubbio, entrambi.
- Controllare unità di misura, scala, spessori delle pareti e dettagli fini prima di esportare, invece di farlo solo dopo la prima stampa fallita.
- Utilizzare strumenti di riparazione e uno sguardo alla vista a strati per trovare buchi, geometrie non-manifold e altri punti problematici precocemente.
- Documentare le impostazioni di esportazione e nominare i file chiaramente, in modo che il servizio di stampa comprenda la vostra configurazione senza domande.
- Mantenere aggiornata la propria checklist PDF personale – questo richiede pochi minuti, ma fa risparmiare tempo e denaro in ogni ordine.
Si abbina bene (idee link interni)
- Comprendere le tolleranze nella stampa 3D
- Conservare correttamente il filamento
- FDM vs SLS – scegliere il processo di stampa 3D appropriato
- Progettare modelli CAD a prova di stampa 3D fin dall'inizio
- Migliorare in modo mirato la qualità superficiale nella stampa 3D