Tam giác Robinson (phiên bản thay thế)

Robinson triangles, do R. M. Robinson giới thiệu, là một cách khác để tạo Penrose aperiodic tiling. https://tilings.math.uni-bielefeld.de/substitution/robinson-triangle/

Ưu điểm của chúng là có thể biểu diễn các nửa của rhomb trong quá trình deflation bằng các quy tắc đơn giản hơn. Robinson dùng bốn màu để ép hướng (orientation).

Các mảnh trong mẫu in này được tạo contour với đường biên kiểu jigsaw 2 lớp, và có thể lật được nên chỉ cần hai loại là đủ. Hình dạng các mảnh được thiết kế để buộc đặt đúng vị trí khi bấm khớp (snap) với nhau. Mỗi thick rhomb hoặc thin rhomb được ghép từ hai tam giác, một mảnh lật ngược so với mảnh kia, và nối nhau tại một jigsaw tab.

Lưu ý: dùng cách phân rã thành các nửa của kite và dart. Dù hơi đơn giản hơn, nhưng nó không theo đúng quy tắc deflation của Robinson (nhưng có thể chỉnh theo bằng cách nhóm các tile lại).

Vì không thể 2-color các tam giác này theo cách nhất quán với việc lật, nên một trong các jigsaw nub phải “treo” (suspended), tạo ra overhang (khác với bản trước) và đây là điểm khá thử thách khi in 3D.

Ở đây có 2 giải pháp thay thế:

• In 2 lớp rồi gắn lại sau khi in.
• Dùng support cho phần overhang và bẻ (snap) ra sau khi in.

Mỗi cách có ưu nhược điểm riêng. Mình khuyến khích bạn thử cả hai. Lưu ý cách dùng support thực ra tốn ít vật liệu hơn, dù bạn sẽ phải bỏ đi một phần nhỏ.

In 2 lớp

Hai model thick-rhomb-half-top và thick-rhomb-half-bottom trượt vào nhau bằng dovetail và được giữ bằng các ngàm snap ở phía sau. Bề mặt trên sẽ hơi flex lên một chút nhưng sẽ bấm vào đúng chỗ, như hình:

Mình có kèm thêm ảnh, nhưng khi bạn cầm xem các mảnh thì sẽ khá rõ.

Ở kích thước này, khó đảm bảo snap fit lúc nào cũng “khít” đẹp, dù dovetail thì giữ rất ổn định. Có khi in xong là snap rất ngon. Nếu hơi lỏng lẻo một chút thì cũng không ảnh hưởng việc dùng làm tile, nhưng nếu bạn thấy khó chịu vì bị rung/rơ, mình thấy chỉ cần nhỏ một giọt acetone (nước tẩy sơn móng tay loại thường) ở mỗi góc là đủ để cố định.

Dù đây là giải pháp hơi phức tạp, nhưng nó cũng minh họa cách làm một chi tiết có màu khác nhau ở mỗi mặt, có thể hữu ích cho các dự án tiling khác.

In với support

Dùng model thick-rhomb-half-snapoff-support. Sau khi in xong, phần lồi hình chữ nhật có thể bẻ (snap) bằng tay mà không làm hư tile. Phần này có thể bỏ đi. Cách này đơn giản hơn phương án 2 lớp, nhưng sẽ để lại mặt dưới hơi nhám ở phần nub, có thể gây vấn đề khi ráp khít các mảnh. Mình đã giảm độ dày từ 1.1mm xuống 0.9mm để bù lại, và bạn có thể cân nhắc dũa cho mịn. Mình thì thấy không cần thiết. Dưới đây là ảnh trước và sau khi bẻ support.

  .

Cảnh báo: Mình thấy nếu chỉnh “top solid layers” cao hơn mặc định là 4 trên Flashprint thì gần như không bẻ được support. Bạn có thể phải thử tới lui tùy theo máy in và filament. Mình đang dùng Flashforge Adventurer 3 Pro 2 với R3D PLA.

Bố trí (layout) các tile

Các hình này minh họa Robinson deflation khi dùng các tile này.

Cuối cùng, tam giác màu trắng tương đương với nửa kite trong nên bạn có thể mix & match các mảnh.

Khác biệt chính so với thiết kế trước là layout sẽ thể hiện hai màu của rhomb thay vì kite và dart. Bạn cũng có thể đạt hiệu ứng đó ở thiết kế trước bằng cách in một số “half halves” cùng màu với dart halves.