STEP oder STL? So wählen Sie das richtige Dateiformat

STEP oder STL – Volumenkörper oder Netz

Alle 3D-Dateien gehören grundsätzlich zu einer von zwei Familien. Ein Volumenmodell, auch B-Rep genannt, beschreibt die Geometrie mathematisch. Eine Bohrung ist ein exakter Zylinder, eine Fläche eine exakte Ebene, und eine Rundung hat einen bestimmten Radius. So funktionieren STEP, IGES und Parasolid.

Ein Netzmodell, auch Mesh genannt, beschreibt die Oberfläche mit Tausenden kleiner Dreiecke. Eine Bohrung wird zum Vieleck, das nur rund aussieht. STL, OBJ und 3MF sind Netzformate. Das Netz genügt für den 3D-Druck vollauf, doch ein exakter Durchmesser lässt sich nicht messen und kein Maß einfach ändern.

Das ist der wichtigste Unterschied. Aus einem Volumenkörper lässt sich jederzeit ein Netz erzeugen, aus einem Netz aber kein echter Volumenkörper, ohne das Teil neu zu modellieren. Deshalb sollte die Originaldatei immer als Volumenmodell gespeichert werden.

STEP – das Standardformat für CAD und CNC

STEP (ISO 10303) können fast alle CAD-Programme und Werkstätten lesen. Die Datei heißt .step oder .stp und enthält exakte Volumenkörper, Flächen und Baugruppen. Wählen Sie STEP, wenn das Teil gefräst, gedreht, gegossen oder spritzgegossen wird oder wenn jemand anderes weiterkonstruieren soll.

STEP gibt es in verschiedenen Anwendungsprotokollen. AP203 ist das älteste und enthält nur Geometrie. AP214 ergänzte Farben und Layer und ist in der Automobilindustrie weiterhin verbreitet. AP242 ist das neueste und kann zusätzlich Produkt- und Fertigungsinformationen (PMI) tragen, etwa an Flächen gebundene Toleranzen. Wissen Sie nicht, welches Sie wählen sollen, funktioniert AP214 fast überall.

Die Historie geht in einer STEP-Datei verloren. Der Empfänger erhält einen „dummen“ Volumenkörper ohne Skizzen und Bedingungen. Er lässt sich ändern, aber nicht so bequem wie in der Originaldatei.

STL, 3MF und OBJ – für den 3D-Druck

STL ist das älteste und verbreitetste Format für den 3D-Druck. Die Datei enthält nur Dreiecke – keine Einheiten, keine Farben und kein Material. Deshalb taucht ein in Zoll gezeichnetes Teil manchmal 25,4-mal zu klein im Slicer auf. Prüfen Sie beim Öffnen einer STL immer die Größe.

3MF ist die moderne Alternative. Die Datei enthält Einheiten, mehrere Teile, Farben und oft auch Druckeinstellungen. Zudem ist sie kleiner als eine vergleichbare STL. Kann Ihr Slicer 3MF lesen, ist das meist die bessere Wahl.

OBJ wird vor allem in Grafik und Spielen genutzt. Es kann Farbe und Textur tragen, hat aber keine festen Einheiten. Brauchen Sie eine STL als bearbeitbares Modell? Lesen Sie über das Umwandeln von STL in STEP.

Beim Export eines Volumenkörpers als STL legt das Programm fest, wie viele Dreiecke eine Rundung erhält. Ist die Auflösung zu grob, wird eine 5-mm-Bohrung sichtbar eckig und misst weniger als vorgesehen. Ist sie zu fein, wird die Datei unnötig groß, ohne dass der Druck besser wird.

Ein Richtwert für den 3D-Druck ist eine Sehnenabweichung von 0,01–0,05 mm und eine Winkeltoleranz von wenigen Grad. Das ergibt glatte Flächen und Dateien von einigen Megabyte. Exportieren Sie nie ein Netz aus einem Netz – gehen Sie immer zum Volumenmodell zurück. Ein Beispiel: Eine 150-mm-Haube mit vielen Rundungen ergibt bei sinnvollen Einstellungen typisch eine STL von einigen Megabyte.

IGES, Parasolid und Originaldateien

IGES (.igs, .iges) ist ein älteres Austauschformat aus den 1980er-Jahren. Es kommt mit Flächen gut zurecht, mit Volumenkörpern weniger. Eine IGES-Datei kommt oft als lose Flächen an, die erst vernäht werden müssen. Nutzen Sie STEP, wenn der Empfänger es lesen kann, und IGES nur auf ausdrücklichen Wunsch.

Parasolid (.x_t, .x_b) ist der Geometriekern, auf dem unter anderem SolidWorks, Solid Edge und Autodesk Fusion aufbauen. Eine Parasolid-Datei ergibt in diesen Programmen deshalb oft einen sehr sauberen Volumenkörper.

Originaldateien wie .f3d, .sldprt oder .ipt enthalten die gesamte Historie, lassen sich aber nur im selben Programm öffnen, manchmal nur in derselben Version. Zwischen verschiedenen CAD-Systemen sind STEP oder Parasolid die sichere Wahl.

DXF und DWG – 2D für Laser, Wasserstrahl und Blech

DXF ist das häufigste Format für ebene Konturen. Laser-, Wasserstrahl- und Plasmaschneiden sowie das Fräsen von Plattenwerkstoffen gehen fast immer von einer DXF aus. Die Datei sollte im Maßstab 1:1 und in Millimetern vorliegen und geschlossene Konturen ohne doppelte Linien enthalten. Texte und Maßlinien gehören auf einen eigenen Layer oder werden entfernt.

Für Blechteile, die gekantet werden, braucht die Werkstatt die abgewickelte Kontur. Sie ergibt sich aus Blechdicke, Biegeradius und K-Faktor. Mehr dazu unter Blechkonstruktion.

DWG ist das Originalformat von AutoCAD. Es wird oft für Zeichnungen und Layouts verwendet, für das Schneiden ist DXF aber sicherer, weil alle Programme es lesen können.

Die PDF-Zeichnung – weiterhin unverzichtbar

Eine 3D-Datei zeigt, wie das Teil aussieht, aber nicht, wie genau es gefertigt werden muss. Toleranzen, Gewinde, Rauheit, Werkstoff und Oberflächenbehandlung stehen in der Zeichnung. Die meisten Werkstätten wollen daher STEP und eine PDF-Zeichnung, um einen korrekten Preis zu nennen.

Geben Zeichnung und 3D-Modell unterschiedliche Maße an, muss klar sein, was gilt. Mehr im Ratgeber zur Fertigungszeichnung für die Werkstatt.

So exportieren Sie eine STEP-Datei richtig

Prüfen Sie zuerst die Einheiten im Dokument. Die meisten Programme exportieren in der Einheit, in der das Modell gezeichnet ist, und in Europa sind Millimeter Standard. Wählen Sie dann das Protokoll – AP214 oder AP242 – und ob die ganze Baugruppe oder nur ein Teil exportiert wird.

Geben Sie jedem Teil vor dem Export einen eindeutigen Namen. Die Namen gehen in die STEP-Datei über und werden beim Empfänger zu Körpern oder Komponenten. Eine Baugruppe, in der alle Teile „Body1“ heißen, ist mühsam zu bearbeiten. Blenden Sie Hilfsgeometrie, Skizzen und Referenzebenen aus, die nicht mitgehen sollen, oder löschen Sie diese.

Öffnen Sie die exportierte Datei am besten erneut, im selben oder einem anderen Programm, und prüfen Sie einige Maße. Das dauert eine Minute und deckt die meisten Probleme auf: falsche Einheit, fehlende Teile oder Flächen, die kein Volumenkörper geworden sind. Für den 3D-Druck prüfen Sie die STL- oder 3MF-Datei genauso im Slicer.

Häufige Fehler bei Dateiformaten

Der häufigste Fehler ist, einer CNC-Werkstatt eine STL zu schicken. Sie lässt sich nicht vernünftig programmieren und führt oft zu einem höheren Preis oder einer Absage. Der zweithäufigste sind falsche Einheiten: eine DXF in Zoll oder eine STL ohne Maßstab.

Weitere Fehler sind DXF-Dateien mit offenen Konturen, Baugruppen, die als ein einziger Körper exportiert wurden, und STEP-Dateien ohne Zeichnung, obwohl die Toleranzen wichtig sind. Unsicher, was Ihr Lieferant braucht? Senden Sie uns die Datei, wir prüfen sie.

Dateiformate im Vergleich

STL und OBJ haben keine Einheiten – der Empfänger muss wissen, ob die Datei in Millimetern oder Zoll vorliegt.

Häufige Fragen