Gan fod technoleg argraffu 3D bellach ar gael i nifer gynyddol o bobl a myfyrwyr, rydym wedi llunio'r gweithdy hwn i gyflwyno beth yn union yw argraffu 3D, ar gyfer beth y mae'n cael ei ddefnyddio, a sut i ddylunio modelau 3D i'w hargraffu.
Model 3D gorffenedig yn cael ei dynnu allan o ffotopolymer hylifol
Llun: UV+EB Technology
Clust ddynol a grëwyd gan ddefnyddio technoleg bio-argraffu 3D
Llun gan 3D Natives
Argraffydd 3D wedi'i gynllunio ar gyfer siocled
Llun gan 3Ders.org
Mae dau fath gwahanol o weithgynhyrchu wrth greu modelau 3D, sef y dull ychwanegol a'r dull tynnol
Dyma'r dull o gynhyrchu eitem drwy ychwanegu deunydd. Felly, gyda modelau 3D, mae'n tueddu i olygu ychwanegu haenau o ddeunydd nes bod y model wedi'i gwblhau. Mae hyn yn golygu llai o wastraff, ond proses gynhyrchu arafach.
Mae'r dull cynhyrchu hwn yn golygu bod deunydd yn cael ei dynnu i ffwrdd. Ar gyfer modelau 3D, gall hyn olygu eu torri allan o ddarn o ddefnydd mwy o faint gan ddefnyddio rhigolyddion neu laserau. Mae hyn yn golygu mwy o wastraff yn gyfnewid am broses gynhyrchu gyflymach.
Rydym eisoes wedi crybwyll rhai enghreifftiau o'r pethau y defnyddiwyd technoleg argraffu 3D ar eu cyfer. Bydd yr adran hon yn ychwanegu at hyn, ond ni fydd yn gynhwysfawr o bell ffordd.
Mae argraffyddion 3D a'u perchnogion wedi bod yn gweithio'n galed drwy gydol argyfwng y Coronafeirws er mwyn cynorthwyo i gynhyrchu cyflenwadau meddygol. Mae'n debyg mai'r hyn sydd wedi cael y sylw mwyaf yw'r gwaith i gynhyrchu amddiffynwyr wyneb ar gyfer gweithwyr gofal iechyd. Mewn gwirionedd, roedd Prifysgol Aberystwyth yn un o blith llu o sefydliadau, cwmnïau ac unigolion a fu'n rhan o'r ymdrech hon.
Mae'r llun uchod yn dangos amddiffynnydd wyneb gorffenedig sy'n cynnwys tair rhan. Band pen wedi'i argraffu'n 3D yw'r gyntaf (y rhan las), mae'r sgrin wedi'i wneud o fagiau lamineiddio (laminating pouches) wedi'u selio, ac mae'r cyfan yn cael ei ddal yn ei le gan stribed o elastig y gellir ei addasu. Cymerodd y bandiau pen hyn rhwng 2 a 4 awr yr un i'w hargraffu (yn dibynnu ar yr argraffydd).
Dyma ddolen i'r erthygl newyddion lawn ynglŷn â'n hymdrechion.
Mae gan ein Prifysgol nifer o argraffyddion 3D i greu dyluniadau ar gyfer prototeipiau a darnau ar gyfer prosiectau.
Gyda chyllid gan Technocamps, defnyddiodd Clwb Roboteg Aberystwyth yr adnoddau hyn i argraffu ac adeiladu eu robot dynolffurf InMoov eu hunain.
Ers hynny, mae un aelod o'r Clwb Roboteg wedi defnyddio argraffyddion 3D i atgynhyrchu cragen uned Red Dwarf Scutter ar gyfer prosiect personol.
Prosiect cymunedol ac academaidd yw hwn (sy'n cynnwys ymchwilwyr o Brifysgol Aberystwyth) i greu modelau 3D o safleoedd meini hirion archeolegol. Er mai'r prif nod yw cynhyrchu modelau digidol y gall pobl eu harchwilio o'u cartrefi eu hunain, gellir addasu'r ffeiliau yn hawdd i argraffu atgynyrchiadau bach 3D o'r henebion hynafol hyn.
I gael rhagor o wybodaeth am y prosiect hwn gweler gwefan Heritage Together
Dyma rai enghreifftiau o'r pethau y defnyddir argraffyddion 3D ar eu cyfer ar hyn o bryd. Mae'r rhain yn ychwanegol at y gwaith prototeipio a gweithgynhyrchu cyffredinol. I gael mwy o flas o'r amrywiaeth eang o ddyluniadau ffynhonnell agored, efallai yr hoffech bori trwy rhai o'r cadwrfeydd ar-lein (er enghraifft Thingiverse).
Mae nifer o brosiectau ledled y byd yn defnyddio argraffyddion sment 3D graddfa fawr i adeiladu tai yn rhatach ac yn gyflymach na thechnegau adeiladu confensiynol.
Gellir cynhyrchu adeiladau bach mewn llai na 24 awr am gost isel yn sgil arbedion o ran deunyddiau ac amser.
Mae nifer o gwmnïau ac elusennau yn cynhyrchu offer prosthetig gan ddefnyddio technoleg argraffu 3D i gadw'r costau i lawr. Mae'r offer hyn yn fwy ymarferol na rhai safonol y GIG, yn haws i'w newid am rai newydd pan fo angen, a gellir eu cynhyrchu'n gyflymach i gyd-fynd â thwf y plentyn a newidiadau o ran chwaeth/defnydd. Cymerwyd y lluniau isod o wefan Open Bionics, cwmni a ddechreuodd fel un dyn ag argraffydd 3D a'r dyhead i sicrhau bod breichiau prosthetig hwyliog ac ymarferol ar gael yn eang i blant.
Ledled y byd, mae amgueddfeydd yn dechrau sganio eu holl gasgliadau mewn 3D. Mae hyn yn ffordd o gadw'r arteffactau yn ddigidol, ond yn ogystal â hyn mae'n golygu bod modd argraffu atgynyrchiadau 3D y gellir eu defnyddio i wneud arddangosfeydd yn fwy hygyrch i bobl â nam ar eu golwg. Mae'r gwrthrychau a geir mewn amgueddfeydd yn tueddu i gael eu cadw y tu ôl i rwystrau neu mewn blychau arddangos, ond gellir trin a thrafod atgynyrchiadau sydd wedi'u hargraffu heb orfod poeni am ddifrodi'r gwrthrych gwreiddiol. Mae hefyd yn golygu bod modd rhannu gwrthrychau rhithwir ar-lein, neu eu hargraffu er mwyn eu harddangos mewn mwy nag un lleoliad ar yr un pryd.
I gloi'r rhestr, meddyliom y byddai'n hwyl edrych ar y cyfraniad sylweddol y mae technoleg argraffu 3D wedi'i wneud mewn blynyddoedd diweddar ym maes gemau bwrdd a gemau pen bwrdd. Mae cwmnïau fel Kickstarter wedi darparu llwyfan i feddyliau creadigol gyfuno â thechnoleg argraffu 3D, a phartïon sydd â diddordeb er mwyn sicrhau cyllid, i lansio nifer helaeth o brosiectau gan gynnwys amrywiaeth sylweddol o gemau. Mae'r argraffyddion 3D yr ydych yn dueddol o'u gweld yn y cartref a'r ysgol yn unedau bach a chyfyngedig o ran arwynebedd y gwely argraffu. Felly, pan nad ydych yn defnyddio'ch argraffydd i ddyfeisio rhywbeth, neu i helpu i achub y byd, beth am roi cynnig ar argraffu ffigurau a golygfeydd bychain?
P'un a ydych wedi dylunio model 3D eich hun neu wedi lawrlwytho un o'r llu o gasgliadau ffynhonnell agored sydd ar gael, mae yna nifer o ystyriaethau y bydd angen i chi eu gwneud wrth baratoi i'w argraffu.
Mae yna amrywiaeth o blastigau gwahanol y gellir eu defnyddio mewn argraffydd 3D. Dyma restr o'r deunyddiau mwyaf cyffredin sydd ar gael ar hyn o bryd.
Un ystyriaeth bwysig wrth ddefnyddio argraffu ychwanegol (additve printing) yw a oes rhannau o'r model yn cynnwys bargodion. Mae gan argraffyddion rywfaint o hyblygrwydd i argraffu bargodion bach, llai onglog, ond ar gyfer unrhyw beth arall bydd angen i chi ystyried defnyddio sgaffaldiau i gynnal y rhannau hyn yn ystod y broses argraffu.
Mae gwahanol argraffyddion yn dod gyda gwahanol lwyfannau argraffu (gelwir y rhain yn welyau). Gall y deunydd y gwnaed y gwely ohono effeithio ar allu plastig i lynu wrtho ac i aros yn ei le yn ystod y broses argraffu. Mae'n debyg y bydd angen i chi wneud ambell argraffiad prawf i gadarnhau a yw ffon lud safonol yn ddigon i gadw'r model yn ei le, neu a fydd angen i chi ychwanegu rhywbeth arall. Mae rhai pobl yn defnyddio chwistrell gwallt yn hytrach na ffon lud, a byddai eraill (gan gynnwys awdur y dudalen hon) yn argymell defnyddio tâp masgio. Bydd y rhan fwyaf o raglenni meddalwedd ar gyfer paratoi eich argraffiad 3D yn cynnwys adnodd 'raft' a/neu 'brim' sydd hefyd yn gallu cynorthwyo ag adlyniad.
Os yw eich argraffiad yn cynnwys bargodion (gweler yr adran uchod) na ellir eu hosgoi trwy droi'r model ar y gwely argraffu, bydd angen i chi ystyried defnyddio adnodd sgaffaldiau. Mae'r rhain yn amrywio yn ôl y feddalwedd yr ydych yn ei defnyddio a faint o wastraff (deunydd ac amser) a glanhau yr ydych yn fodlon ei wneud ar ôl gorffen.
Pan ddaw i faint yr argraffiad mae rhai cyfyngiadau amlwg - pa mor fawr yw'r gwely argraffu a faint o amser sydd gen i? Yn y bôn, po fwyaf yw'r argraffiad y mwyaf o amser y bydd yn ei gymryd. Hefyd, bydd angen i chi ystyried graddfa'r model (hynny yw, ar ba faint y cafodd ei gynllunio yn wreiddiol ac a yw'n graddio i fyny/i lawr yn gywir). Mae'r cydraniad yn cyfeirio at uchder pob haen sy'n cael ei hargraffu. Po deneuaf yw'r haenau, y gorau fydd ansawdd yr argraffiad. Ar gyfer manylion manwl bydd y rhan fwyaf o raglenni meddalwedd yn argymell haenau o dua 0.1mm, sef 10 haen am bob milimedr o'r model! Felly, y gorau yw'r ansawdd, yr hiraf fydd yr amser argraffu.
Efallai y sylwch hefyd yn y gymhariaeth uchod bod y lled allwthio hefyd yn ffactor. Mae hyn yn cyfeirio at faint y ffroenell sy'n cael ei defnyddio gan yr argraffydd. Mae'r rhan fwyaf o fodelau yn caniatáu i chi newid y ffroenell, cyn belled â'ch bod yn gwneud y newidiadau cyfatebol yn eich meddalwedd hefyd.
Mae argraffu 3D yn y cartref neu yn yr ysgol yn broses araf os ydych am sicrhau gwaith o ansawdd uchel. Bydd y rhan fwyaf o raglenni meddalwedd ar gyfer trosi dyluniadau i'w hargraffu yn rhoi amcangyfrif o'r amserau argraffu i chi. Bydd angen i chi hefyd gynnwys yr amserau cynhesu ac oeri. Mae'r prif gwestiynau'n ymwneud â'ch hyder yn nibynadwyedd yr argraffydd a'r materion diogelwch o'i adael yn rhedeg heb oruchwyliaeth. Gall argraffu darnau mawr ar unedau cartref gymryd dyddiau i'w cwblhau
Ystyrir diben y model yn gyntaf wrth edrych ar ba ddeunydd i'w ddefnyddio. Mae angen i ni gadw hyn mewn cof hefyd wrth benderfynu sut i lenwi'r model - hynny yw faint o blastig sydd y tu mewn i'r argraffiad. Po leiaf o lenwad, y gwannaf fydd y gwrthrych, ond bydd yr amser argraffu yn gyflymach. Ar y llaw arall, bydd mewnlenwad solet yn cymryd llawer mwy o amser ac y gwneud y model yn llai hyblyg. Gweler isod i gael syniad o'r gwahanol opsiynau mewn-lenwi sydd ar gael.
