¿Qué es un archivo STEP o STP?

Si trabajas con proveedores, talleres de maquinado o clientes que usan un CAD diferente al tuyo, es muy probable que el formato que se intercambian sea STEP. STEP es un formato neutro ampliamente compatible con los principales sistemas CAD y CAM, y es uno de los formatos más utilizados para intercambiar geometría con talleres, proveedores y sistemas de fabricación.

¿Qué significa STEP?

STEP son las siglas en inglés de Standard for the Exchange of Product model data (norma para el intercambio de datos de modelos de producto). Es el nombre informal de la ISO 10303, una familia de normas internacionales publicadas por ISO cuyas primeras partes aparecieron en 1994. Su objetivo es fácil de decir y difícil de lograr: describir los datos de un producto de forma neutral, sin depender de ningún fabricante de CAD, para que los sistemas que implementan la norma puedan leerlos.

La ISO 10303 no es un único documento, sino muchas «partes». En el día a día importan sobre todo dos:

• La Parte 21 (ISO 10303-21) define el formato de archivo en texto plano: el .step que envías por correo.
• Los protocolos de aplicación (AP203, AP214, AP242…) definen qué información puede llevar el archivo para cada industria o uso.

.STEP o .STP: ¿hay alguna diferencia?

Ninguna. .step y .stp son dos extensiones del mismo formato y el contenido es idéntico. La versión corta existe porque algunos sistemas operativos antiguos solo admitían extensiones de tres letras. La ficha del formato de la Biblioteca del Congreso de EE. UU. recoge las extensiones .stp, .step y .p21. También puedes encontrar .p21 (por la Parte 21) y variantes comprimidas como .stpZ.

Como un STEP es texto plano, puedes abrirlo con un editor de texto. Estas son las primeras líneas reales de as1-oc-214.stp, el ensamblaje de ejemplo que usamos en nuestras pruebas (puedes cargarlo con Probar con un ejemplo en el convertidor y descargarlo con STEP original):

ISO-10303-21;
HEADER;
FILE_DESCRIPTION(('Open CASCADE Model'),'2;1');
FILE_NAME('Open CASCADE Shape Model','2008-07-24T15:00:20',(
    '--- Datakit Converter ---'),('--- Datakit www.datakit.com---'),
  ' Release Version  Jun 30 2008','Open CASCADE 6.1',' ');
FILE_SCHEMA(('AUTOMOTIVE_DESIGN { 1 0 10303 214 1 1 1 1 }'));
ENDSEC;
DATA;
#1 = APPLICATION_PROTOCOL_DEFINITION('international standard',
  'automotive_design',2000,#2);
...
#7 = PRODUCT('as1','as1','',(#8));
...

Se leen tres cosas útiles sin abrir ningún CAD:

• FILE_NAME guarda la fecha de exportación y el sistema que lo generó: en este caso, el conversor de Datakit con Open CASCADE 6.1, el 24 de julio de 2008.
• FILE_SCHEMA indica el protocolo: AUTOMOTIVE_DESIGN es AP214, CONFIG_CONTROL_DESIGN es AP203 y un esquema que empieza por AP242 es AP242.
• La sección DATA es una lista de entidades numeradas que se referencian entre sí. La entidad #7, por ejemplo, es el producto as1, el ensamblaje principal.

Un STEP completo termina siempre con la línea END-ISO-10303-21;. Si falta, el archivo probablemente está cortado; lo explicamos en qué hacer si un archivo STEP no abre.

B-Rep: por qué la geometría de un STEP es exacta

La mayoría de los archivos STEP describen las piezas mediante B-Rep (boundary representation, representación por fronteras). Un sólido se define por las superficies que lo limitan: cada cara está sobre una superficie matemática (plano, cilindro, cono, esfera, toro o una superficie libre B-spline/NURBS) y queda recortada por aristas y vértices. La topología registra cómo se unen las caras para formar cascarones cerrados y sólidos.

La consecuencia práctica es la precisión. Un barreno de 10 mm en un STEP es un cilindro real de 10 mm de diámetro, no un anillo de triángulos planos. Por eso un STEP sirve para maquinar una pieza, programar una trayectoria CNC o comprobar un ajuste, y por eso es muy distinto de los formatos de malla como STL u OBJ.

Un detalle que sorprende al abrir un STEP real: la misma forma puede escribirse de maneras distintas según el programa que exporta. En as1-oc-214.stp no hay ninguna entidad CYLINDRICAL_SURFACE; las caras redondas de la barra y de los tornillos están guardadas como 28 superficies B-spline racionales (NURBS), junto a 25 caras planas. Sigue siendo geometría exacta, porque una NURBS racional puede representar un círculo sin error, pero otro programa habría escrito esas mismas caras como cilindros. Para quien recibe el archivo el resultado es equivalente; la diferencia solo se nota si inspeccionas el texto o si un programa reconoce mejor una forma que otra.

Qué contiene un archivo STEP y qué no

Según el programa que lo exporta y el protocolo elegido, un STEP puede incluir:

• Sólidos y superficies con su geometría exacta.
• Estructura de ensamblaje: qué piezas forman el producto, cómo se llaman y dónde están.
• Unidades (milímetros, pulgadas…).
• Colores y capas, por pieza o por cara (AP214 y AP242).
• PMI: información de producto y fabricación, como cotas y tolerancias geométricas asociadas al modelo 3D (AP242).
• Metadatos del producto, como nombres y descripciones de las piezas.

Lo que normalmente no incluye es todo lo que es propio del programa en el que se creó el modelo:

• El árbol de operaciones (croquis, extrusiones, redondeos, patrones como pasos editables).
• Las restricciones paramétricas y la intención de diseño.
• Las relaciones de posición del ensamblaje como relaciones activas.
• Los planos 2D, que se suelen intercambiar en PDF o DWG/DXF.

Por eso a un STEP importado a veces se le llama «sólido tonto»: la forma es correcta, pero la receta ya no está.

Ejemplo real: qué hay dentro de un STEP de ensamblaje

Para que lo anterior no se quede en teoría, contamos las entidades de as1-oc-214.stp, un ensamblaje público de prueba de 433 606 bytes (8362 líneas de texto). Es un soporte con una placa base, dos escuadras en L, una barra de Ø10 × 200 mm y su tornillería.

Más de la mitad de las entidades son puntos: la geometría exacta también ocupa espacio, porque cada superficie B-spline se define con su red de puntos de control.

5 sólidos, 18 piezas en pantalla

El archivo define solo cinco formas distintas: nut, bolt, rod, l-bracket y plate. Las 13 relaciones de ensamblaje las reutilizan en distintas posiciones: cada par tornillo-tuerca es un subensamblaje (nut-bolt-assembly) que se coloca tres veces en cada escuadra, y la escuadra completa se coloca dos veces. Al expandir el árbol aparecen 18 piezas: 8 tuercas, 6 tornillos, 2 escuadras, 1 barra y 1 placa. Es el mismo principio que usa tu CAD: una pieza se define una vez y se inserta muchas veces.

Unidades y propiedades de validación

Las unidades no se adivinan: el archivo declara SI_UNIT(.MILLI.,.METRE.), es decir, milímetros, y tolerancias de longitud de 0,000005 y 0,00001 mm según el contexto geométrico. Además, el programa que exportó el archivo guardó propiedades de validación geométrica para cada producto: volumen, área y centro de gravedad. Sirven para que quien importa el archivo compruebe que lo ha leído bien. En este ejemplo:

• La barra (rod) declara un volumen de 15 708,37 mm³. Un cilindro de Ø10 × 200 mm tiene π × 5² × 200 = 15 707,96 mm³: coinciden con una diferencia del 0,003 %.
• La suma de las 18 piezas (8 × 664,37 + 6 × 3200,72 + 15 708,37 + 2 × 96 858,57 + 530 574,97) da 764 519,8 mm³, el mismo volumen que el archivo declara para el ensamblaje completo.

No todos los programas escriben estas propiedades, pero cuando están son una forma rápida de verificar una traducción. En la comparación de STEP, STL y PDF 3D con el mismo modelo usamos esos mismos volúmenes para medir cuánto se pierde al convertir a malla.

AP203, AP214 y AP242

Al exportar a STEP, casi todos los programas CAD te piden elegir un protocolo de aplicación. Cada uno define qué tipo de datos puede llevar el archivo:

Una regla razonable: si no sabes qué usa la otra parte, AP214 es muy compatible; elige AP242 cuando necesites anotaciones 3D o te lo pidan expresamente.

Dónde se usa STEP

Colaboración entre equipos de ingeniería

Es raro que dos empresas usen el mismo CAD. Las versiones actuales de los principales sistemas CAD, como SolidWorks, CATIA y Siemens NX, suelen permitir importar y exportar STEP, así que a menudo se convierte en el idioma común para revisiones de diseño y para comprobar interfaces entre piezas.

Fabricación

Talleres de maquinado, de lámina, fabricantes de moldes y servicios de impresión 3D suelen pedir un STEP junto con la solicitud de cotización. Como STEP conserva geometría CAD precisa, normalmente puede importarse en software CAM como base para preparar operaciones y generar trayectorias de herramienta.

Catálogos de componentes

Los fabricantes de piezas estándar (rodamientos, tornillería, motores, componentes neumáticos, conectores) publican modelos STEP descargables para que los diseñadores los inserten en sus ensamblajes, usen el CAD que usen.

¿Con qué programas se abre un archivo STEP?

La mayoría de los sistemas CAD mecánicos profesionales importan y exportan STEP; las opciones concretas dependen de la versión y la licencia. Algunos ejemplos habituales:

No necesitas una licencia de CAD completa solo para ver un modelo. Si únicamente quieres verlo, medirlo o revisar sus piezas, basta con un visor; las opciones están comparadas en cómo abrir un archivo STEP sin SolidWorks.

Ventajas del formato STEP

• Neutral: es una norma ISO y no pertenece a ningún fabricante de CAD.
• Geometría precisa (B-Rep), base habitual para fabricar e inspeccionar.
• Ensamblajes con nombres y estructura de piezas.
• Amplia compatibilidad con CAD comercial y libre, CAM y visores.
• Texto plano, legible dentro de muchos años sin el programa original.

Limitaciones a tener en cuenta

• Sin historial de diseño: editar implica trabajar sobre el sólido o volver a modelar operaciones.
• Problemas de traducción: pequeñas separaciones entre caras, diferencias de tolerancia o superficies que llegan como cascarones abiertos en lugar de sólidos.
• Colores, nombres y PMI dependen de las opciones de exportación y de lo que admita el programa que lo recibe.
• Tamaño: los ensamblajes grandes generan archivos de texto pesados, más que los formatos nativos.
• Quien lo recibe necesita un programa que sepa leerlo. Para personas sin CAD suele ser más cómodo un formato que ya pueden abrir, como un PDF 3D. Lo vemos en cómo compartir un modelo CAD 3D sin software CAD.

Consejos antes de enviar un STEP

1. Elige el protocolo a propósito: AP214 para máxima compatibilidad, AP242 si importan las anotaciones.
2. Revisa las unidades en las opciones de exportación, sobre todo entre empresas que trabajan en milímetros y en pulgadas.
3. Exporta el ensamblaje en un solo archivo, salvo que te pidan un archivo por pieza.
4. Abre el archivo exportado en un visor antes de enviarlo: comprueba que están todas las piezas, que es un sólido y que las medidas son correctas.
5. Quita lo que no debes compartir: piezas internas, componentes de otros proveedores o detalles que no hacen falta para cotizar.

Si quien recibe el modelo solo necesita verlo, considera enviar también un PDF 3D interactivo junto con el STEP. En qué es un PDF 3D y cómo funciona te explicamos cuándo tiene sentido.

Preguntas frecuentes

¿Un archivo .stp es lo mismo que un .step?

Sí. Las dos extensiones corresponden exactamente al mismo formato. .stp es la versión de tres letras, habitual porque los sistemas antiguos limitaban las extensiones a tres caracteres. Puedes renombrar una por otra sin cambiar nada del contenido.

¿Se puede editar un archivo STEP?

Puedes importarlo en un programa CAD y modificar la geometría, pero no recuperas el historial original (croquis, extrusiones o redondeos como operaciones editables). Se trabaja sobre el sólido con herramientas de edición directa o se reconstruyen las operaciones.

¿STEP es una malla como STL?

No. Un STEP normalmente guarda geometría exacta (B-Rep): planos, cilindros y superficies libres con sus dimensiones reales. Un STL solo guarda triángulos que aproximan la superficie. Pasar de STEP a malla es sencillo; volver de una malla a geometría exacta es mucho más difícil.

¿Es mejor STEP que IGES?

Para sólidos y ensamblajes, en general sí. IGES es más antiguo y se pensó sobre todo para curvas y superficies, así que los sólidos y la estructura de ensamblaje suelen llegar incompletos. STEP maneja mejor sólidos, ensamblajes, colores y, en AP242, PMI. IGES sigue siendo útil en algunos flujos de modelado de superficies y con sistemas antiguos.

¿Puedo abrir un STEP sin software CAD?

Sí. Con un visor STEP, instalado o en el navegador, puedes girar, medir y revisar el modelo. En cómo abrir un archivo STEP sin SolidWorks comparamos las opciones.