3D打印的標準數據格式及對打印精度的影響

3D打印的標準數據格式STL
    STL（Stereo Lithography Interface Specification）格式是目前3D打印/增材制造設備使用的通用接口格式，是由美國3Dsystems公司于1988年制定的一個接口協議，是一種為3D打印/& 增材制造技術服務的三維圖形文件格式，目前已成為3D打印/增材制造的事實上的標準格式。
STL格式是存儲三維模型信息的一種簡單方法，它將復雜的數字模型以一系列的三維三角形面片來近似表達。STL模型是一種空間封閉的、有界的、正則的唯一表達物體的模型，具有點、線、面的幾何信息，能夠輸入給增材制造設備，用于快速制作實物樣品。隨著增材制造技術的發(fā)展和應用，STL文件格式也得到了各CAD/CAM軟件公司的廣泛支持。在醫(yī)學、自然科學和工程領域里，STL技術也得到了廣泛的應用。
利用三維掃描儀等三維數字化工具對物理原型進行多方位三維掃描，經過點云數據的預處理與優(yōu)化，得到物體完整的三維數據模型，對該數據模型進行表面三角形小平面化處理，類似于有限元的網格劃分，即用許多空間三角形面片來逼近CAD模型，當三角形面片小到一定程度，其近似性可達到工程允許的精度范圍內，其數據文件稱為STL文件，可以直接輸入3D打印/增材制造設備，用于3D打印/增材制造。
如何獲取或創(chuàng)建一個三維數據？ 參考以下手段：
1. 使用三維掃描儀獲取數據；
2. 三維掃描+逆向設計；
3. CAD建模，如Tinkercad、Autodesk 123D、3D Tin、SketchUp等軟件；
4. 其他
STL文件格式化對3D打印/增材制造精度影響
    3D打印時，由于要將復雜的三維加工轉化為一系列簡單的二維加工的疊加，因此，成型精度主要取決于二維（X，Y）平面上的加工精度，以及高度（Z）方向上的疊加精度。從3D打印機本身而言，可以將X、Y、Z三方向的運動位置精度控制在微米級水平，因而能得到精度相當高的工件。因此，特別在加工復雜的自由曲面及內型腔時，3D打印/增材制造比傳統的加工方法表現出更明顯的優(yōu)勢。然而影響工件最終精度的因素不僅有3D打印機本身的精度，還有一些其它因素，其中比較重要的是CAD模型的前期處理造成的誤差。對于絕大多數增材制造設備而言，開始成型前，必須對工件的三維CAD模型進行STL格式化和切片等前期處理，以便得到一系列的截面輪廓。STL格式己成為3D打印行業(yè)事實上的通用標準。在計算機數據處理能力足夠的前提下，進行STL格式化時，應選擇更小、更多的三角面片，使之更逼近原始三維模型的表面，這樣可以降低由STL格式化所帶來的誤差影響。