Schritt-für-Schritt: STL-Dateien für den 3D-Druck erstellen

STL-Dateien werden durch Computer-Aided Modeling (CAM)-Programme erzeugt. Diese Modellierungssoftware ermöglicht die Erstellung gewünschter 3D-Modelle.

Nach Fertigstellung der 3D-Modelle können Sie STL-Dateien mit Cura oder einem anderen Slicer „slicen“. Das Verständnis des gesamten Prozesses ermöglicht effizientes und klares Arbeiten.

Dieser Artikel bietet eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Erstellung von STL-Dateien für den 3D-Druck auf einfachste Weise.

Zudem beschreibe ich, wie man ein Bild in eine STL-Datei konvertiert, welche Software Einsteiger für die Erstellung von 3D-Druck-STL-Dateien häufig nutzen, und wie man STL-Dateien damit erstellt und bearbeitet.

Auch Ihre brennenden Fragen zur STL-Dateierstellung für den 3D-Druck werden beantwortet.

Was ist eine STL-Datei?

STL steht für Standard Tessellation Language. Es ist ein gängiges Dateiformat zur Vorbereitung von STL-Dateien für den 3D-Druck.

Es wird auch Stereolithografie genannt; 3D Systems entwickelt STL-Dateien für CAD-Software.

Das STL-Dateiformat wird von anderer Software unterstützt – sei es Mesh-Editing-Tools oder CAD-Software.

Sie können dieses Format für Rapid Prototyping, computergestützte Fertigung und 3D-Druck verwenden. Das STL-Format beschreibt Modelloberflächen durch kleine Dreiecke. Je komplexer ein Modell, desto mehr Dreiecke enthält es.

Manchmal müssen Sie das STL-Format bearbeiten. Keine Sorge – wir erklären auch die STL-Bearbeitung.

Wie erstellt man STL-Dateien für den 3D-Druck?

Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Konvertierung von CAD-Programmen in STL-Dateien finden Sie in 3D-Druck-Foren und auf den Websites der jeweiligen Software.

Wir haben sie für Sie vereinfacht. Falls Ihre spezifische Software nicht aufgeführt ist, wenden Sie sich an den Software-Support für Anweisungen oder Infos zu STL.

Die Erstellung einer STL-Datei erfolgt in fünf Schritten:

• Bevorzugtes CAD-Programm wählen und TinkerCad oder Sketchup öffnen.
• Modell oder Design mit den Werkzeugen der Software erstellen.
• Design nach Fertigstellung auf dem Computer speichern und exportieren.
• Slicer-Software wählen. Für Einsteiger: Cura.
• Datei öffnen und über das gewählte Slicing-Programm in eine G-Code-Datei „slicen“.

Betrachten wir jeden Schritt einzeln.

Bevorzugtes CAD-Programm wählen und öffnen

Es gibt diverse CAD-Programme zur STL-Erstellung; manche eignen sich besser für 3D-Druck-Einsteiger, andere für 3D-Modell-Ingenieure oder -Künstler.

Einsteiger sollten TinkerCad oder Sketchup in Betracht ziehen, während 3D-Modell-Ingenieure Autodesk Inventor, CATIA, RhinoCAD, Rhinoceros, PTC Creo Parametric, Solid Edge, SolidWorks oder NX nutzen können. 3D-Modell-Künstler greifen auf Blender, ZBrush oder Maya zurück. Wählen Sie die passende Software.

Einige fortgeschrittene Programme sind kostenpflichtig, aber die beste Einsteiger-Software wie TinkerCad, Sketchup Free, FreeCAD und Onshape sind kostenlos.

Da Einsteiger keine komplexe Benutzeroberfläche benötigen, wurde TinkerCad beispielsweise für Sie entwickelt: Sie müssen keine großen Programmdateien installieren, sondern benötigen nur ein Konto und Verständnis für die Bedienung.

3D-Modelle mit den Werkzeugen Ihrer Software erstellen

Um 3D-Modelle für die additive Fertigung zu erstellen, laden Sie zunächst ein geeignetes Tool herunter. Akzeptieren Sie die Nutzungsbedingungen und Cookies.

Cookies ermöglichen die Nutzung der Benutzeroberfläche und bieten erweiterte Funktionalität. Sie sammeln personenbezogene Daten zur Verbesserung Ihrer Erfahrung.

Bereiten Sie den Arbeitsbereich vor und prüfen Sie die Grundwerkzeuge, die fehlerfrei funktionieren. Manche Geräte wie Mesh-Editing-Tools haben keine Füllung, nur eine Hülle – ideal zum Bearbeiten.

Anschließend Achsen skizzieren und grundlegende 2D-Modelle mit Ihrem gewählten Tool zeichnen. Hier finden Sie eine detaillierte Anleitung zur 3D-Modellierung.

Design auf dem Computer speichern und exportieren

Ich nutze TinkerCad, da es nicht nur für Modellier-Einsteiger geeignet ist, sondern Modelle auch auf Ihren Computer exportiert. Ein ideales Programm, oder?

Es identifiziert Ihren Browser und Ihr Internetgerät über Cookies, ohne Ihre Privatsphäre zu verletzen, da keine direkten persönlichen Daten gespeichert werden.

Das Exportieren von CAD-Dateien ist einfach: Auf Ihrer Seite „Export“ drücken. Nach dem Klick öffnet sich ein Fenster mit mehreren Optionen. Die meisten Seiten bieten STL-Dateien unter Bezeichnungen wie Standard Tessellation Language, Stereolithography oder Standard Triangle Language an.

Nutzen Sie die angezeigte Option. Auch Blender ist möglich.

Vor dem Export beachten

Vor dem Export Ihrer CAD-Datei stellen Sie sicher, dass Ihr Modell einheitlich (manifold) ist. Das erreichen Sie, indem Sie verbundene Vertices (Eckpunkte) prüfen. Die Dateiuniformität erfordert folgende Schritte.

Zuerst in den Edit-Modus wechseln und Ihre Datei auswählen. Dann „L“ gedrückt über das Mesh ziehen. Nicht hervorgehobene Bereiche sind „floating“ (lose). Verbinden Sie die Vertices für den Druck Ihres Teils.

Nach Bestätigung der Objektuniformität prüfen Sie Ihr Mesh auf Löcher: Edit-Modus, Vertices deselektieren, im Dropdown-Menü „Non-manifold“ wählen.

Anschließend Objektmaße auf Meter oder Millimeter ändern und Skalierung anpassen. Nach diesen Schritten können Sie die Datei bedenkenlos exportieren. Modifier können beim oder vor dem Export angewendet werden.

Datei → Exportieren als .STL (*.stl) wählen.

Slicer-Software auswählen

Die meisten 3D-Modell-Ingenieure, -Künstler oder Einsteiger kennen oder sind mit Cura von Ultimaker in Berührung gekommen. Es ist eine beliebte plattformübergreifende Software zum Slicen von CAD-Dateien zur Vorbereitung von STL-Dateien für den 3D-Druck.

Cura arbeitet zuverlässig und erledigt den Job. Daher fokussieren wir uns darauf, da es einsteigerfreundlich ist und Sie nicht viel Zeit zum Verstehen benötigen.

Andere Slicer-Programme bieten erweiterte Funktionen für spezifische Drucker, erfüllen aber im Kern dieselbe Aufgabe wie Cura.

Datei in G-Code slicen

„Datei slicen“ ist ein gängiger Begriff im 3D-Druck. Es bedeutet, Ihre CAD-Datei vorzubereiten und in eine G-Code-Datei umzuwandeln, die Ihr 3D-Drucker nutzen kann. G-Code-Befehlsreihen steuern Lüftergeschwindigkeit, Bewegung und Temperaturen Ihres Druckers.

Nach dem Slicen können Sie das Modell als 3D-Objekt vorab ansehen. Hier betrachten Sie jede Druckschicht von unten und beobachten, wie der Objektkopf beim Drucken verläuft.

Dazu Einstellungen prüfen und den Slice-Button in der unteren rechten Ecke Ihrer Software klicken.

Cura arbeitet autonom, benötigt aber Zeit für optimale Drucke. Daher können Sie Einstellungen anpassen, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Wie konvertiere ich ein Bild in eine STL-Datei?

Die Konvertierung eines Bildes in eine STL-Datei erfordert zunächst die Umwandlung in Graustufen. Tools wie IMAGEtoSTL analysieren die Details Ihres Drucks oder Ihrer JPG-Datei basierend auf der Helligkeit jedes Pixels und erzeugen das entsprechende 3D-Pixel.

Die Helligkeit bestimmt die Pixelhöhe: Schwarze Pixel haben eine resistente Größe, die nicht im finalen 3D-Modell enthalten ist.

Weiße Pixel erzeugen ausreichende Höhe, die Sie beim Hochladen Ihres Bildes festlegen können.

Die STL-Form kann gedruckt oder durch Laden in neue 3D-Mesh-Editing-Modelle wie Blender weiterverarbeitet werden.

Blender eignet sich hervorragend für Videospielentwickler, um 3D-Modelle aus Bildern für Spiele oder andere Apps zu erstellen.

Wie bearbeitet man STL-Dateien?

Die Bearbeitung einer STL-Datei erfolgt durch zwei verschiedene Arten von Modellierungssoftware: CAD-Software und Mesh-Editing-Tools. CAD-Software (Computer-Aided Design) bietet exakte Volumenmodellierung und Maße.

Solche Tools sind nicht für den 3D-Druck geeignet und zeigen nicht ihre volle Stärke bei der STL-Bearbeitung. Dazu gehören TinkerCad, Blender und FreeCAD.

Mesh-Editing-Tools erstellen Animationen, Modellierungen und 2D-Oberflächenobjekte. Sie haben keine Füllung, nur eine Hülle. Dadurch können sie dünne Wände erzeugen, wenn sie nicht solidifiziert sind.

Diese Wände sind für den 3D-Druck ungeeignet. Mesh-Editing-Tools sind ideal für die STL-Bearbeitung. Beispiele: Meshlab und Meshmixer.

Wie erstellt man eine STL-Datei in Blender?

Blender importiert und exportiert STL hauptsächlich von und auf Ihren Computer. Beim Exportieren: Zuerst speichern (Datei › Speichern), dann Exportieren (Datei › Exportieren › STL). Beim Importieren der soeben exportierten STL: (Datei › Importieren › STL).

Hinweis: Beim Öffnen einer fremden STL-Datei „weiß“ Blender nicht im Voraus, welche Einheiten ursprünglich in der STL-Datei gespeichert waren.

Die Software geht von Metern aus, wodurch Sie Einheiten verlieren könnten. Seien Sie auf der sicheren Seite, indem Sie Ihre Einheiten sichern.

Welche Software wird für STL verwendet?

1. TinkerCad

Wir nutzen TinkerCad als Beispiel, da es einfach zu bedienen ist. Beim Vorbereiten von Formen und Blöcken können Sie schrittweise komplexe Modelle erstellen, die beeindrucken.

Dieses vereinfachte Tutorial zeigt, wie man TinkerCad für 3D-Modelle nutzt. TinkerCad druckt einfache geometrische Modelle und ist ideal für den 3D-Druck.

2. SketchUp

Andererseits bietet es keine direkte STL-Erstellung; Sie müssen mehrere Wege gehen, um eine STL-Datei zu erstellen. Die STL-Format-Erweiterung können Sie hier herunterladen. Beachten Sie: Diese Quelle wird häufig aktualisiert, da sie Open-Source ist.

Zudem ist SketchUp nicht für die Modellproduktion geeignet, da dies nicht zu seinen nativen Funktionen gehört. Prüfen Sie Ihre SketchUp-Datei nach dem Export aus der Benutzeroberfläche auf zusätzliche Features, um Oberflächenfehler zu beseitigen.

SketchUp eignet sich nicht für den 3D-Druck, da es nicht korrekt exportiert. Statt physischer Modelle können Sie es für frühe Designskizzen nutzen.

3. CATIA

CATIA V5 kann CATPart-Dateien in STL-Dateien umwandeln, aber keine STL-Dateien aus geometrischen Repräsentanten oder CATProducts erzeugen. Daher sollten Sie Quelldateien als CATParts speichern, einschließlich neutraler Formate wie IGES oder STEP.

Wird Ihr Quelldesign als CATProduct importiert, bedeutet das, Sie haben es als Baugruppe gespeichert. Die Konvertierung in STL erfordert die Umwandlung in ein Mehrkörper-Teil.

Das Quelldesign wird als CATProduct in CATIA importiert, wenn es als Baugruppe gespeichert wurde. Sie müssen es dann in ein Mehrkörper-Teil konvertieren, bevor Sie eine STL-Datei erstellen.

Zwei Punkte sind wichtig: Erstens können einige Komponenten der kombinierten Elemente aufgrund des ursprünglichen Baugruppendesigns nicht korrekt ausgerichtet sein. Richten Sie sie über „Einfügen-Menü“ und dann „Constraints Feature“ neu aus.

Zweitens: Höhere Einstellungen für das Genauigkeitsverhältnis der Modellkurven verwenden. Warum? Höhere Einstellungen erzeugen glattere Oberflächen für komplexe Geometrien, besonders bei kleinen Radien.

4. MeshLab

Meshlab ist ein Open-Source-Mesh-Editor, der alle STL-Dateien bearbeitet. Er ist kostenlos und für professionelle Nutzung geeignet, da er zahlreiche Punktwolken- und Mesh-Verarbeitungsfunktionen enthält.

Das Tool verwaltet große Dateien und bietet immense Dateiverwaltungsmöglichkeiten.

Zudem enthält Meshlab viele Verarbeitungswerkzeuge: Mesh-Analyse, Remeshing, automatisches Glätten, visuelle Inspektion und Fehlerbereinigung – ein mächtiger STL-Datei-Editor.

Diese Fähigkeit bedeutet, dass Sie durch Zusammenführen bestehender Modelle neue Modelle erstellen können.

5. MeshMixer

Meshmixer ist ein weiteres kostenloses Bearbeitungstool, das Sie direkt von der Autodesk-Website herunterladen können. Die Software hat eine benutzerfreundliche Oberfläche, besonders bei der STL-Bearbeitung, Größenänderung von 3D-Objekten oder Anpassung von Aspekten.

Die Programmierer haben sichergestellt, dass alle Probleme abgedeckt sind, die Ihnen bei der Datei begegnen könnten.

Abschließende Gedanken

Nach diesen einfachen Schritten haben Sie endlich Ihr 3D-Drucker-STL-Modell erstellt. Nach dem Slicen einer CAD-Datei stecken Sie Ihren USB-Stick oder Ihre microSD-Karte in Ihren PC, speichern sie als Wechseldatenträger – und voilà!

Mit diesen einfachen Schritten können Sie Ihre STL-Dateien für den 3D-Druck erstellen.