L’STL que vaig retornar

La setmana passada un client em va enviar un STL. L’havia descarregat d’una biblioteca online i volia imprimir-lo com a suport funcional. El vaig obrir, vaig verificar la malla i immediatament vaig veure quatre problemes: ple de forats, les parets tenien 1mm de gruix en una zona de càrrega, hi havia un voladís de 70 graus sense geometria de suport, i el conjunt estava orientat pla de manera que les línies de capa actuarien com a pla de cisalla.

El vaig retornar. No per ser difícil. Perquè un STL dolent no és un fitxer imprimible. És una decepció a punt de succeir.

Aquest és el nucli del que faig com a preparació de fitxers STL per impressió 3D. El model pot semblar bé a la pantalla, però la impressora veu triangles, gravetat i comportament del material. Aquestes tres coses no s’impressionen per lo bonica que sigui la imatge.

Integritat de la malla primer

Abans de pensar en orientació o suports, reviso la malla. Un STL és només una bossa de triangles. Si els triangles no formen una closca tancada i estanca, el slicer es confón. De vegades omple el forat de totes maneres. De vegades imprimeix una closca rara amb geometria interna absent. De vegades falla directament.

Faig una comprovació bàsica: arestes no manifold, cares d’àrea zero, normals invertides, forats. Els culpables habituals són mallas visuals exportades, fitxers CAD convertits peresosament i models d’eines d’escultura mai pensats per a fabricació. Una escaneig de 50.000 triangles d’una figura pot anar bé per a exposició. Una escaneig de 50.000 triangles d’una suport amb closques intersecades és un problema.

Quan faig treball de preparació d’STL, solc reduir el nombre de triangles si és absurdament alt, tancar forats i unificar closques. No perquè low-poly sigui guai, sinó perquè una malla neta es slicea de manera previsible.

Gruix de parets i realitat de la impressora

Una paret de 0,8mm sembla fina però plausible fins que recordes el diàmetre del broc. Amb un broc estàndard de 0,4mm, una paret de 0,8mm és exactament dos perímetres. Sense farciment entre ells. Sense marge d’error. Si la impressora sobre-extrudeix una mica, la paret s’abomba. Si sub-extrudeix, obtens dos fils vacil·lants en lloc d’una paret.

Per a peces funcionals en FDM, busco un gruix mínim de paret d’1,5mm, idealment 2mm o més en zones que sofriran estrès. Per a impressió en resina, les regles canvien: les parets poden ser més fines, però necessiten forats de drenatge i orientació adequada per evitar que les forces de succió arrenquin la peça dels suports.

La suport que va entrar tenia parets d’1mm i havia d’aguantar un petit motor. Li vaig dir al client que o bé es flexaria massa o es trencaria per les línies de capa. Vam engreixar les parets, afegir nervis i vaig reexportar l’STL amb l’altura de corda adequada perquè les corbes es mantinguessin suaus sense un milió de triangles.

L’orientació ho canvia tot

L’orientació decideix la direcció de les capes, la necessitat de suports, la qualitat superficial i la resistència. Imprimeix un ganxo dret i les capes van perpendiculars a la càrrega: dolent. Imprimeix-lo estirat i les capes segueixen la càrrega: millor, però la corba del ganxo necessita suports a sota. Sempre hi ha un compromís.

Per a aquella suport, la vaig orientar de manera que la direcció de càrrega seguís les capes i els forats per a tornills quedessin verticals, donant perfils rodons en lloc d’ovals escalonats. Vaig afegir suports personalitzats sota els voladissos en lloc de confiar en el suport automàtic del slicer, que hauria generat un bosc de suports en llocs que no ho necessitaven.

També vaig dividir un fitxer en dues parts quan va tenir sentit. Una base gran i plana i un respatller alt i prim a vegades s’imprimeixen millor per separat i s’atornillen o enganxen després. Els clients a vegades es resisteixen al muntatge, però una peça en dues parts que funciona guanya a una peça única que es deforma.

Els suports no són una crossa

Els suports automàtics són un punt de partida, no una solució. Malgasten material, deixen marques i sovint fallen els punts que realment necessiten ajuda. Dissenyo els suports com a part de la decisió d’orientació. Si una peça necessita suports per tot arreu, primer pregunto si el disseny pot canviar-se per evitar-los.

Per exemple, una cantonada interior amb un xamfrà de 45 graus en lloc d’una paret vertical de 90 graus pot no necessitar suports en absolut. Un forat horitzontal pot substituir-se per una forma de llàgrima que s’imprimeix neta. Aquests són petits canvis de CAD que estalvien hores de post-processament.

Quan els suports són inevitables, uso suports tipus arbre per a formes orgàniques complexes i suports lineals per a voladissos plans. Configuro les capes d’interfície i la distància Z perquè es despreguin nets sense arrencar la superfície. També evito suportar zones visibles si és possible. A ningú li agrada polir cicatrius de suport d’una cara estètica.

Què envio al client

El meu lliurament per a una feina d’impressió optimitzada sol incloure:

• L’STL net i orientat.
• Un fitxer 3MF amb orientació, ajustos de suports i perfil de material incrustats.
• Una nota breu explicant per què ho vaig orientar així i quins ajustos de suports usar.
• Una captura del preview slicejat mostrant temps estimat i material.

El 3MF és important. L’STL elimina tot excepte la geometria. El 3MF conserva orientació, suports i ajustos del slicer intactes. Uso tots dos perquè alguns clients només coneixen STL, però els que volen repetibilitat adoren el 3MF.

El fitxer que va tornar

El client amb la suport va imprimir el nou fitxer a la seva Prusa. Va encaixar. Va aguantar el motor. Em va enviar una foto. Aquesta és l’única ressenya que importa.

Encara tinc l’STL original desat com a recordatori. Es veu bé. Hauria fallat. A vegades la diferència és invisible fins que saps què mirar.