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Welche STL-Modellanforderungen sind bei einer Angebotsanfrage zu beachten?

Inhaltsverzeichnis

Fundamental STL File Requirements

Design for Manufacturability (DFM) Considerations

Information to Accompany the STL File

Aus Sicht der Fertigungstechnik ist die Qualität der STL-Datei der grundlegende Input, der Genauigkeit, Kosten und Lieferzeit jedes 3D-Druck- oder CNC-Bearbeitungs-Angebots bestimmt. Ein gut vorbereitetes STL-Modell minimiert Vorbereitungsverzögerungen, verhindert Fehlinterpretationen und stellt sicher, dass das Angebot ein tatsächlich fertigungsgerechtes Teil widerspiegelt. Bei der Einreichung eines Modells für ein Angebot müssen mehrere entscheidende Anforderungen berücksichtigt werden.

Grundlegende Anforderungen an STL-Dateien

1. Geschlossene (wasserdichte) Geometrie: Das Modell muss ein vollständig abgeschlossenes, wasserdichtes Volumen darstellen. Das bedeutet, es dürfen keine Lücken, fehlenden Dreiecke oder nicht-mannigfaltigen Kanten (an denen mehr als zwei Flächen zusammentreffen) vorhanden sein. Ein nicht-mannigfaltiges Modell kann für den 3D-Druck nicht verarbeitet werden, da die Slicer-Software Innen- und Außenseite nicht eindeutig unterscheiden kann. Für das CNC-Prototyping ist ein geschlossenes Modell gleichermaßen entscheidend, um präzise Werkzeugwege zu generieren.

2. Korrekte Normalen: Alle Flächennormalen müssen nach außen zeigen. Umgekehrte Normalen verwirren die Software hinsichtlich der Ausrichtung des Bauteils. Die meisten modernen Programme können dies automatisch korrigieren, aber ein Modell mit von Anfang an korrekten Normalen vermeidet potenzielle Fehler und beschleunigt den Angebotsprozess.

3. Angemessene Auflösung und Dateigröße: Die STL-Datei ist eine tesselierte Annäherung an das ursprüngliche CAD-Modell. Eine zu grobe Auflösung führt zu facettierten, „kantigen“ Kurven, während eine zu feine Auflösung eine unnötig große Datei erzeugt, die schwer zu handhaben ist, ohne die Bauteilqualität zu verbessern.

Für CNC-Bearbeitung: Eine etwas gröbere Toleranz (z. B. 0,1 mm) ist oft akzeptabel, da in der Regel das native CAD-Modell für die Programmierung verwendet wird.
Für 3D-Druck: Eine feinere Toleranz (z. B. 0,01–0,05 mm) wird empfohlen, um feine Details zu erfassen, insbesondere bei Technologien wie SLA oder SLS.

DFM-Gesichtspunkte (Design for Manufacturability)

1. Wandstärke: Dies ist vermutlich der wichtigste Faktor. Jeder 3D-Druckprozess hat eine minimale praktikable Wandstärke. Zu dünne Wände sind spröde, lassen sich möglicherweise gar nicht drucken oder verziehen sich. Legen Sie kritische Wandstärken in Ihrem Design fest und stellen Sie sicher, dass sie zum vorgesehenen Prozess und Material passen.

2. Entlüftungs-/Auslassöffnungen für Pulvermaterialien: Wenn Sie ein Angebot für SLS, MJF oder andere pulverbettbasierte Verfahren anfordern, müssen interne Hohlräume Entlüftungsöffnungen für das ungenutzte Pulver enthalten. Ohne diese bleibt das Pulver eingeschlossen, erhöht Gewicht und Kosten und macht das Bauteil praktisch unreinbar.

3. Vermeidung nicht abgestützter Strukturen: Bei Verfahren wie FDM und SLA benötigen große Überhänge (typischerweise größer als 45°) Stützstrukturen. Stützen sind zwar ein normaler Teil des Prozesses, aber ihre Minimierung durch intelligentes Design reduziert Nachbearbeitungsaufwand, Materialabfall und mögliche Oberflächenschäden und senkt damit letztlich die Endkosten.

4. Erhabene / vertiefte Details: Stellen Sie sicher, dass kleine Texte und feine Details ausreichend erhaben oder eingraviert sind, um fertigungstechnisch sinnvoll zu sein. Zu flache Details können im Herstellprozess oder während der Nachbearbeitung wie Gleitschleifen oder Sandstrahlen verloren gehen.

Begleitinformationen zur STL-Datei

Um ein möglichst präzises Angebot zu erhalten, sollte das STL-Modell durch klare Spezifikationen ergänzt werden:

Vorgesehener Fertigungsprozess: Geben Sie an, ob Sie ein Angebot für 3D-Druck, CNC-Bearbeitung oder beides zum Vergleich wünschen.
Materialauswahl: Geben Sie Ihr bevorzugtes Material an (z. B. Nylon PA12, ABS, Aluminium 6061) oder die erforderlichen Materialeigenschaften (z. B. hohe Temperaturbeständigkeit, Flexibilität).
Kritische Maße und Toleranzen: Heben Sie kritische Merkmale und deren erforderliche Toleranzen hervor.
Oberflächenqualität: Geben Sie die gewünschte Oberfläche an (z. B. As-Machined, sandgestrahlt, gefärbt, lackiert).
Bauteilorientierung (falls kritisch): Für 3D-gedruckte Teile sollte eine bestimmte Ausrichtung angegeben werden, wenn sie notwendig ist, um die Festigkeit in einer bestimmten Richtung zu maximieren oder eine „Schauseite“ bestmöglich auszurichten.