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Definition Was ist eigentlich das STL-Format?

| Redakteur: Monika Zwettler

STL ist das gängigste Dateiformat für die Übergabe von CAD-Daten im Bereich der additiven Fertigungsverfahren. Wie es funktioniert und welche Vor- und Nachteile es hat, lesen Sie hier.

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Im STL-Format werden Objekte durch die Anordnung vieler kleiner Dreiecke angenähert.
Im STL-Format werden Objekte durch die Anordnung vieler kleiner Dreiecke angenähert.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Nahezu alle CAD-Systeme können heute eine STL-Datei erzeugen. Für den Benutzer ist dieser Vorgang meist denkbar einfach: Datei auswählen und dann im STL-Dateiformat speichern. Aber was genau steckt dahinter?

Die STL-Schnittstelle wurde von 3D-Systems Ende der 80er Jahre entwickelt. Das Datenformat wurde damals für das erste generative Fertigungsverfahren, die Stereolithografie, erschaffen, um die CAD-Daten für den 3D-Druck aufzubereiten. Es hat sich, trotz einger Nachteile, als Quasi-Standard für den 3D-Druck durchgesetzt.

STL wird in der Literatur unterschiedlich aufgelöst:

  • Standard Transformation Language,
  • Surface Tesselation Language oder
  • Standard Triangulation Language

sind zu lesen.

Wie STL funktioniert

Ein STL-Objekt besteht grundsätzlich aus Punkten. Diese Punkte können entweder Messpunkte von einem Scanner sein oder berechnete Punkte aus einem CAD-Programm , die sich alle auf der Oberfläche eines Objektes befinden. Diese Punkte werden zu Dreiecken verbunden. Das STL-Format beschreibt die Oberfläche von 3D-Körpern also mithilfe von Dreiecksfacetten.

Der Unterschied zwischen CAD und STL.
Der Unterschied zwischen CAD und STL.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Jede Dreiecksfacette wird durch die drei Eckpunkte und die zugehörige Flächennormale des Dreiecks charakterisiert. Sind die drei Eckpunkte beim Blick auf eine Dreiecksfläche gegen den Uhrzeigersinn angeordnet, wird die Fläche als Außenseite eines Volumenkörpers (Solid) angenommen. Durch das Zusammenfügen der Dreiecke ergibt sich dann näherungsweise die Oberfläche des Gesamtobjekts. Hierbei wird auch von Parkettierung oder Triangulierung gesprochen.

STL-Dateien können entweder im ASCII-Format oder im Binary-STL-Format gespeichert werden, wobei letzteres einen deutlich geringeren Speicherbedarf hat.

Von der STL-Datei zum gedruckten Objekt

Eine STL-Datei kann nicht direkt an den Drucker geschickt werden, denn der 3D-Drucker druckt Modelle Schicht für Schicht. Dazu benötigt er ein Programm, den sogenannten Slicer, das die STL-Datei in einzelne Schichten zerlegt bzw. aufarbeitet.

Buchtipp

Das Buch Additive Fertigung beschreibt Grundlagen und praxisorientierte Methoden für den Einsatz der additiven Fertigung in der Industrie. Das Buch richtet sich an Konstrukteure und Entwickler, um eine erfolgreiche Implementierung additiver Verfahren in ihren Unternehmen zu unterstützen.

Nachteile des STL-Formats

  • Das STL-Format enthält nur Informationen über die äußere Oberfläche und Gestalt des Objektes. Daten über die innere Struktur, Farben und Texturen sowie andere Eigenschaften werden nicht mit aufgenommen. Für einen vollfarbigen 3D-Druck müssen die Farbinformationen/Texturen in einer gesonderten Datei gespeichert werden. Alternativ muss die Farbinformation manuell den Oberflächen zugeschrieben werden.
  • Das Datenformat kann nur sehr schwer nachträglich verändert werden, da in einer STL-Datei die Dreiecke, die die Oberfläche des 3D-Bauteils definieren, völlig ungeordnet abgelegt sind.
  • Eine STL Datei hat häufig eine enorme Größe aufgrund der riesigen Datenmenge, die 3D-Modelle erforderlich machen. Dies hängt damit zusammen, dass die verwendeten Dreiecke gemeinsame Eckpunkte haben, häufig sind es vier oder fünf, und daher auch mehrfach aufgelistet werden.

Dieser Beitrag wurde ursprünglich auf unserer Partnerplattform Konstruktionspraxis veröffentlicht.

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