Da STL a CAD in FreeCAD, il Reverse engineering

Da STL a CAD in FreeCAD: guida pratica al reverse engineering (con strumenti e limiti reali)
Quando si importa un file STL in FreeCAD, si lavora con una mesh triangolata: ottima per la stampa, poco adatta a modifiche parametriche. Il primo passo è trasformare la mesh in una “shape” B-Rep per sbloccare operazioni booleane, controlli geometrici e, quando possibile, creare un solido. In FreeCAD questo avviene con il comando Part → Create shape from mesh (poi Convert to solid e Refine shape per ripulire). È importante verificare e riparare la mesh prima della conversione, altrimenti la creazione del solido fallisce o produce errori topologici. 

Workflow consigliato: pulizia, conversione, ricostruzione parametrica

1. Importa l’STL e controlla la qualità (fori, edge aperti, autointersezioni).

2. Create shape from mesh → Convert to solid → Refine shape.

3. Usa il solido come “sagoma di riferimento” per ricostruire features parametriche nel Part Design (estrusioni, rivoluzioni, fori con vincoli), evitando di “editare” direttamente la triangolazione. Questa prassi è quella più robusta per arrivare a un CAD modificabile.  

Strumenti nativi di FreeCAD utili (e cosa aspettarsi)

• Part / Mesh / Part Design: costituiscono la base per conversione, verifiche e modellazione parametrica.

• Reverse Engineering Workbench: storicamente concepito per convertire mesh/nuvole in feature parametriche, ma ad oggi è soprattutto un “sandbox” con funzionalità limitate; non va inteso come una soluzione completa “one-click” per da-mesh-a-B-Rep. 

Quando la mesh è “difficile”: appoggi esterni prima di rientrare in FreeCAD
Per parti complesse o scansioni rumorose conviene passare da software di elaborazione mesh/nuvole di punti, poi rientrare in FreeCAD per la modellazione:

• MeshLab (ISTI-CNR): ricostruzione di superficie (Poisson “screened”), ri-meshing, smoothing e chiusura buchi per ottenere una mesh manifold e omogenea.  

• CloudCompare: fitting di primitive (piani, cilindri), distanza nuvola↔mesh per valutare scostamenti e allineare il rilievo alla ricostruzione CAD. 
  Questi passaggi migliorano la qualità della mesh e riducono i fallimenti nella conversione B-Rep in FreeCAD.

B-Rep vs STL: perché conta la differenza
Formati B-Rep (basati su NURBS/superfici continue) rappresentano i solidi in modo matematicamente preciso e abilitano funzioni CAD avanzate; l’STL è solo un’approssimazione triangolata. Se serve precisione dimensionale o catena CAD/CAM, conviene ricostruire parametrico (o almeno convertire a shape/solido e verificare gli errori). 

Limiti e alternative professionali
Anche con una mesh ripulita, superfici organiche e raccordi complessi non si “magicamente” trasformano in superfici NURBS editabili. In ambito industriale si usano suite dedicate al reverse engineering (es. Geomagic Design X/Wrap), oggi nel portafoglio Hexagon, che integrano fitting di superfici di classe A e strumenti di auto-feature. Per chi resta in open-source, l’approccio ibrido pulizia esterna → ricostruzione manuale in FreeCAD resta il più solido.  

Checklist operativa rapida

• Verifica manifold e ripara la mesh (MeshLab/CloudCompare).

• Importa in FreeCAD → ShapeFromMesh → Solid → Refine → Check geometry.

• Ricrea in Part Design le feature chiave (fori quotati, piani di simmetria, spessori).

• Usa misure/primitive fitting da CloudCompare per allineare geometria (cilindri, piani), poi ricalca in FreeCAD.