CNC加工などのCAD/CAM製造プロセスへの移行が必要な部品メーカーは、3Dモデルファイルをサポートされている形式に変換する必要があります。利用可能な多くの変換方法の中で、STL形式からSTEP形式への変換は、STEP形式の機能により最もよく使用されています。

STLファイルをSTEPファイルに変換するには、2つの形式をどれだけ深く理解しているかが重要です。そこでこの記事では、2つのファイル形式とその用途を紹介しました。そして、それぞれの変換手順をステップバイステップで解説し、変換の判断をスムーズにします。

STL形式とは

STLは、ステレオリソグラフィ（Stereo Lithography）、標準テッセレーション言語（Standard Tessellation Language）、または標準三角形言語（Standard Triangle Language）の略です。STL形式は3Dオブジェクト用のASCII形式であり、3Dプリントの標準です。さらに、CNC加工や射出成形といったCADプロセスの特定の状況でも使用できます。

STL形式は、オブジェクトの3D構造を三角形で表現したメッシュで、メッシュ上の3点（xyz）によって構成されます。そのため、ファイル形式の詳細度は低く、色、材質、テクスチャなどの情報は含まれません。

3D形状の外面は、対応する三角形の平面に依存します。そのため、STLファイル形式はレイヤーごとに分割可能です。

STEPフォーマットとは

STEPはStandard for the Exchange of Product Model Data（製品モデルデータ交換標準）の略です。STLファイルをSTEPファイルに変換する主な理由は、STEPファイルが3Dオブジェクトを完全に記述できるからです。さらに、STEPファイルはCADシステム間で転送可能です。そのため、STEPファイル形式は射出成形やCNC加工などに推奨される形式です。

STEPファイルはより詳細な情報を含んでおり、オブジェクトの色、材質、テクスチャ情報などが含まれています。さらに編集可能で、3Dプリント、シミュレーション、リバースエンジニアリングのための複雑な形状を描くことも可能です。

STLをSTEPに変換する方法

STLファイル形式をSTEP形式に変換するには、メッシュファイルをソリッド3Dオブジェクトに変換できるソフトウェアを使用します。よく使用されるソフトウェアには、FreeCADやFusion 360などがあります。それぞれの方法について以下に説明します。

方法1：FreeCAD

FreeCADは、無料かつオープンソースであるため、STL形式をSTEP形式に変換する最も一般的なソフトウェアです。オープンソースソフトウェアであるため、3Dモデリングやシミュレーションなどの要件を満たすように、コミュニティが継続的にアップデートを行っています。さらに、オンラインコミュニティではオンラインリソースやチュートリアルが提供されており、ユーザーは簡単に問題を解決できます。

FreeCADは無料のコンバーターなので、ライセンス料やサブスクリプション料金はかかりません。そのため、予算が限られている方や、基本的な機能から中程度の機能を持つ変換ツールを探している方にとって最適な選択肢です。

FreeCADは、メッシュの細分化、形状操作、シミュレーションツールなど、中程度の変換機能を備えています。これらを活用することで、設計要件に応じて変換プロセスを最適化できます。

FreeCADを使用してSTLをSTEPに変換する手順

FreeCAD をコンピューターにダウンロードしてインストールし、以下の手順に従って STL ファイルを STEP 形式に変換します。

ステップ1: STLファイルをインポートする

FreeCADをメインのツールとしてお使いの場合は、STLファイルをダブルクリックしてアップロードしてください。または、ファイルを右クリックし、「プログラムから開く」をクリックして「FreeCAD」を選択することもできます。どちらの方法でも、STLファイルはFreeCADの表示ウィンドウで開きます。

STLファイルをインポートする別の方法は、ソフトウェアを起動することです。「ファイル」>「開く」に移動し、ファイルを見つけます。そこからアップロードできます。

ステップ 2: メッシュを修復する

FreeCADのパーツワークベンチに移動します。STLファイルを選択し、パーツコマンドに移動します。「メッシュからシェイプを作成」を選択し、縫製許容値を設定します（デフォルト値の0.1を使用することもできます）。その後、「OK」をクリックすると、ソフトウェアが新しいシェイプを作成します。

メッシュの解析は手動で行う必要があることに注意してください。これは、FreeCAD を使用して STL ファイルを STEP に変換する際の制限事項と考えられます。

ステップ3：形状を単純化してソリッドに変換する

形状が有効で、欠陥がないことを確認してください。その後、このパーツを選択して「形状をリファイン」をクリックし、簡略化します。その後、「パーツ」に移動して「ソリッドに変換」を選択すると、リファインされた形状をソリッドボディに変換できます。

ステップ4: STEPファイルにエクスポートする

STEPに変換したいモデルを選択します。メニューバーに移動し、「ファイル」→「エクスポート」をクリックします。これでSTEPファイルが作成されます。

注意: 「名前を付けて保存」オプションはファイルを強制的に FreeCAD ファイル形式に変換するため、使用しないでください。

方法2：Fusion 360

Autodesk Fusion 360は、STLファイルをSTEP形式に変換する、シンプルながらも強力なツールです。このソフトウェアの使い方はXNUMXつありますが、この記事では最も簡単で効率的な方法をご紹介します。

Fusion 360は、FreeCADとは異なり、無料のSTLファイルからSTEPファイルへのコンバーターではありません。ただし、一部の機能は無料でご利用いただけます。ソフトウェアの全機能を利用するには、ライセンスまたはサブスクリプション料金（個人使用または趣味用ライセンス）を支払う必要があります。

つまり、予算が限られている人にとってはFusion 360は最適な選択肢ではないかもしれません。しかし、資金に余裕がある人にとっては、Fusion XNUMXはより高度な制御と優れた変換機能を提供します。

Fusion 360を使用してSTLをSTEPに変換する手順

ソフトウェアをダウンロードしてインストールします。その後、アプリを起動してデザインワークスペースに入ります。以下の手順に従って、STLファイルをSTEP形式に変換します。

ステップ1：STLファイルをアップロードする

「ソリッド」タブで、「挿入」>「メッシュを挿入」に移動し、STLメッシュファイルを選択します。「メッシュ」タブからメッシュを挿入することもできます。STLファイルを読み込んだら、以下の設定を行ってください。

• 単位：STLメッシュファイルは単位がありません。作業に使用する単位を選択してください。ミリメートル、センチメートル、メートル、インチ、フィートから選択できます。推奨される単位はミリメートルです。
• フリップアップ方向: モデルが正しい方向になっていることを確認するために使用します。
• 位置: 位置を切り替えて、モデルを原点の中央に配置するか、水平面に接触させます。
• 数値入力: モデルの位置を正確に設定するための X、Y、Z、距離、角度が含まれます。

ステップ2：メッシュをソリッドに変換する

「メッシュ」タブに移動し、「修正」メニューを開きます。「メッシュ変換」を選択すると、ボディ、操作、メソッドを調整できるメニューが開きます。

• ボディ: ブラウザまたはビューポートで3Dオブジェクトをクリックします。選択したモデルの数に応じて、1# が選択されていることが表示されます。
• 操作：パラメトリックまたはベースフィーチャーのいずれかを使用できます。パラメトリックはタイムラインアプローチを採用しており、変更を柔軟に行うことができます。ベースフィーチャーにはタイムラインアプローチがありません。そのため、複数の変更が必要なファイルを扱う場合は、パラメトリック操作の方が適しています。
• 方法：ファセット法またはプリズマティック法を使用できます。ファセット法はFusion 360独自の方法で、メッシュをソリッドに変換するだけです。ただし、平面上の不要なファセットは手動で削除する必要があります。プリズマティック法は新しい方法で、メッシュの隣接する面を結合し、ソリッドボディの単一の面を形成します。

Prismatic は、最終的な STEP オブジェクトが扱いやすいため、より良い結果が得られます。ただし、Hobbyist ライセンスでのみ利用可能です。

ステップ3: STEPファイルとして保存する

ソリッドに変換したら、STP形式でファイルをエクスポートします。「ファイル」>「エクスポート」を選択します。名前を入力し、「STEP」を選択します。その後、「エクスポート」ボタンをクリックします。

STLからSTEPへの変換ツール

以下の表は、一般的な変換ツールとその評価を示しています。評価は、ソフトウェアの機能、性能、使いやすさによって異なります。

STL 形式と STEP 形式の違い

以下の相違点の集大成により、STL を STEP 形式に変換する必要が生じます。

よくある質問

1.STL ファイルを STEP に変換するにはどのくらい時間がかかりますか?

STLからSTEPへの変換にかかる時間は、ファイルサイズ、形状/複雑さ、ソフトウェア、コンピュータのスペック、そしてオンラインツールの使用の有無によって異なります。オンラインツールを使用する場合は、コンピュータのスペック、インターネット/サーバー環境が変換プロセスに影響します。

2.STEP と STL のどちらが優れていますか?

複雑な形状の場合はSTEPファイルの方が適しています。よりシンプルな作業にはSTLファイルの方が適しています。また、STEPはCNC加工や射出成形でよく使用され、STLは3Dプリントでよく使用されます。

3. STL を STP に変換するのに最適なソフトウェアは何ですか?

使いやすさで言えば、STLからSTPへの変換に最適なソフトウェアはFreeCADです。さらに、機能面で言えば、AutoDeskやFusion360などがより良い選択肢です。

まとめ：

STLからSTEPに変換すると、様々なCAD/CAMシステムで操作できるようになります。変換プロセスを成功させるには、ファイル形式、変換のタイミング、そして手順を理解することが不可欠です。そこで、この記事ではSTLファイル形式をSTEPに変換する方法について説明しました。ファイル形式や手順についてご質問がありましたら、コメント欄をご利用ください。