STL vs. STP – die beliebtesten 3D-Druck Datenformate im Vergleich

STL vs. STP - die beliebtesten 3D-Druck Datenformate im Vergleich

Wer sich in der Welt des 3D-Drucks bewegt, stößt unweigerlich auf eine Menge an verschiedenen Dateiformaten (.OBJ; .3DS; .STL; .STP; .IGES; .3DM). Aus dieser Vielzahl haben wir uns 2 Dateiformate herausgesucht, die wir Ihnen etwas näher erläutern wollen: .STL und .STP. Beide sind weit verbreitet und die meisten von Ihnen werden schon das eine oder andere Mal damit zu tun gehabt haben.


STL

Das Dateiformat .STL ist für den 3D-Druck das am meisten verwendete Dateiformat. Die meisten Rapid Manufacturing-Maschinen können mit diesem Format arbeiten. Das STL Format bildet mit einer großen Anzahl von Dreiecken die dreidimensionale Form eines Modells nach. Dies steht im Gegensatz zu CAD Formate, wie bspw. dem STP Format (siehe unten), bei denen geometrische Körper nach gewissen Algorithmen definiert sind.

Im Detail beinhaltet das Dateiformat ein Netz von Dreiecken und für jedes der Dreiecke den Normalenvektor (dieser definiert was innen und außen ist) sowie die Koordinaten der drei Eckpunkte. Ein großer Vorteil des Dateiformates ist, dass Syntaxfehler leicht zu erkennen sind. Allerdings transportiert das Dateiformat keine Texturen und ist insofern nur für einfarbige Modelle geeignet.

Den Unterschied zwischen dem Mesh-Format STL und einem CAD Format wie z. B. STP kann man sich wie folgt vorstellen: im STP Format wird per Formel beispielsweise eine perfekte Kugel beschrieben. Im STL Format ist keine Kugel definiert, sondern lediglich einzelne Dreiecke mit Koordinaten. Will man nun eine Kugel in einer STP Datei (sprich, aus einem CAD Programm) als STL exportieren, so wird ein Netz von Dreiecken berechnet, welches die Form der Kugel abbildet. Dies hat zwei Auswirkungen:

  • Informationsgehalt des Dateiformats: Die Information (bzw. Formel), dass es sich dabei um eine Kugel handelt, geht verloren, es bleiben nur Koordinaten von Dreiecken. Das heißt im Klartext – der Export von STP zu STL ist kein Problem. Die Umwandlung von STL zur STP jedoch nicht ohne Weiteres möglich. Dies funktioniert nur über einen Prozess der ‚Flächenrückführung‘ genannt wird. Bei diesem wird zum Teil automatisch und zum Teil manuell das Mesh in eine CAD Datei überführt. Dies ist ein sehr aufwendiger und häufig kostenintensiver Prozess.
  • Auflösung: Die meisten CAD Dateien haben Standardeinstellungen für die Auflösung beim Export in eine STL. Die Auflösung der STL entspricht der Anzahl der Dreiecke. Die Standardeinstellungen sind für geradlinige Strukturen meist völlig ausreichend. Bei Rundungen bzw. Freiflächen benötigt man aber häufig eine feinere Auflösung, da runde Strukturen sonst eckig werden (siehe Abbildungen unten). Dabei ist die Balance zwischen Auflösung und Dateigröße zu waren. Auflösungen von unter 100 µm können herkömmliche 3D-Drucker nicht realisieren, daher ist eine gewisse ‚Eckigkeit‘ akzeptabel.

Die Umwandlung einer Kugel aus dem STP in ein STL Format mit von Links nach Rechts steigender Auflösung. Die Auflösung wird je nach Größe und allgemeiner Komplexität des Bauteils gewählt. Die beiden mittleren Auflösungen sind für die meisten Bauteile ausreichend.

STL Datei: niedrige Auflösung

Export-Auflösung: 0,8
Datei Größe: 0,01 MB

STL Datei: mittlere Auflösung

Export-Auflösung: 0,1
Datei Größe: 0,03 MB

STL Datei: hohe Auflösung

Export-Auflösung: 0,01
Datei Größe: 0,5 MB

STL Datei: sehr hohe Auflösung

Export-Auflösung: 0,001
Datei Größe: 3,7 MB


STP

Das Dateiformat .STP ist die Dateinamens­erweiterung eines Standards zur Übertragung von Produktdaten (STEP) und weitaus komplexer als das STL-Format. Der „STandard for the Exchange of Product model data“ ist eine Norm, um den Austausch von Daten zwischen verschieden CAx-Systemen zu ermöglichen. Das Dateiformat wird durch die ISO 10303 genormt und aktualisiert. Die Veränderung der Daten ist auch über die unterschiedlichen „Entwicklungsstadien“ des Produktes hinweg möglich, da der Datensatz sehr umfangreich ist. Er beinhaltet unter anderem Informationen über Toleranzen, Materialeigenschaften, Texturen, Materialarten und Topologien des Objekts. Das macht die Dateien dieses Formates allerdings auch sehr groß. 

STP Daten werden nicht direkt 3D-gedruckt, sondern vorher in ein Mesh umgewandelt, i. d. R. STL. STP ist das Format der Wahl zur Übertragung der Dateien. Damit stellen Sie sicher, dass die Umwandlung in ein Mesh erst im allerletzten Schritt (dem Druck) erfolgt. Erfolgt die Umwandlung zu früh, sind Veränderungen am Modell nur mit sehr viel Aufwand möglich.


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