Klipper - это очень мощное дополнение к прошивке для большинства 3D-принтеров.

 

Прежде чем перейти к Klipper-у, сначала важно понять вычислительную технологию, обычно используемую в настольных 3D-принтерах. Наиболее распространенные конфигурации включают плату микроконтроллера, такую ​​как Arduino, Duet или другую модель. Эти устройства напрямую соединяются с шаговыми двигателями, которые приводят в движение систему перемещения, с нагревателями и другими элементами системы.

Эти микроконтроллеры используют прошивку, которая представляет собой просто программное обеспечение, работающее на этих встроенных микроконтроллерах. Из нескольких широко используемых стандартных версий прошивки, пожалуй, самой популярной на сегодняшний день является Marlin.

Проблема в том, что платы микроконтроллеров обычно не обладают достаточной мощностью для того, что от них требуется. У них недостаточно мощности, потому что это наименее дорогие платы, которые можно найти для данной конфигурации. Это позволяет производителю поддерживать низкую цену машины, и при этом она по-прежнему работает с приемлемым уровнем производительности.

Однако есть много желающих развивать свое оборудование дальше. В частности, желательны два аспекта:

Более быстрая скорость печати
Лучшее качество печати


Часто они связаны между собой: если вы печатаете слишком быстро, качество страдает. Если вы печатаете медленнее, печать получается лучше, но за счёт времени.

 

Klipper может предложить решение этих проблем, представив новые возможности. Их проект объясняет:

«Klipper - это прошивка для 3D-принтера. Он сочетает в себе мощность универсального компьютера с одним или несколькими микроконтроллерами».

Они добавляют гораздо более мощный компьютер общего назначения, который будет располагаться поверх микроконтроллеров и обеспечивать большую вычислительную мощность. Эту емкость можно использовать как для увеличения скорости, так и для поддержания или даже повышения качества печати.

 

Основная особенность Klipper заключается в том, что он берет на себя бремя вычисления шагового двигателя, которое в противном случае ложилось бы на плату микроконтроллера малой емкости. Klipper использует всю свою мощность для вычисления шагов принтера и просто передает полученные инструкции микроконтроллеру для выполнения.

Эта модель вычислений допускает гораздо более быстрые движения шагового двигателя, потому что микроконтроллер не увязает в вычислениях. А это значит, что вы сможете печатать на 3D-принтере быстрее. Клиппер говорит, что даже старые 8-битные платы микроконтроллеров могут быть рассчитаны на скорость до 175 тыс. шагов в секунду! Для современных плат они заявляют, что они достигают 500 тыс. шагов в секунду.

Но есть еще одна проблема: когда вы так быстро поворачиваете инструмент, придётся преодолеть большой импульс. Этим же занимается и Клиппер. Они объясняют:

«Каждое шаговое событие планируется с точностью до 25 микросекунд или быстрее. Программное обеспечение не использует кинематические оценки (такие как алгоритм Брезенхема) - вместо этого оно вычисляет точное время шага на основе физики ускорения и физики кинематики машины. Более точное шаговое движение обеспечивает более тихую и стабильную работу принтера».

 

Klipper использует возможности обработки для других функций, одна из которых называется «Smooth Pressure Advance». Это расширенное вычисление для учета потока давления жидкости в горячем конце экструдера.

Как вы могли догадаться, простой запуск и остановка экструдера не означает точной остановки и начала экструзии. Когда экструдер проталкивает нить в горячий конец, давление постепенно повышается, пока не достигнет критической точки, а затем поток начинает вытекать из сопла. Точно так же, когда двигатель экструдера останавливает давление в горячем конце, а, следовательно, и в сопле, не останавливается сразу.

Функция Smooth Pressure Advance выполняет расширенные вычисления для управления этими эффектами. Другими словами, экструзии должны начинаться и останавливаться именно тогда, когда они должны. Это должно обеспечить меньше зазоров и пятен на отпечатках, а также значительно уменьшить растягивание слизи из сопла.

Еще одна интересная особенность - «Формирование входного сигнала», в котором устранен «звон». Звон возникает в виде повторяющихся волн на углах предметов. Рисунок отражает вибрации, возникающие при резком изменении направления печатной головки.

Звук ухудшает качество поверхности, но его можно уменьшить или устранить с помощью Input Shaping, который снова использует вычислительную мощность для вычисления инструкций траектории инструмента, избегая эффектов звона.

 

Klipper предлагает множество других функций, которые вы можете увидеть на их странице «Возможности».

Klipper доступен бесплатно через GitHub и может быть установлен с помощью OctoPrint. Обратите внимание: если вы используете OctoPrint, у вас, вероятно, есть все дополнительное оборудование для обработки, готовое к работе.

Концепция Klipper кажется настолько мощной, что мне интересно, почему все больше производителей 3D-принтеров не пользуются ею. Можно было бы настроить конструкцию машин так, чтобы легче было приспособить дополнительную вычислительную мощность этого типа, или даже включить «опцию Klipper» для тех, кто желает выйти за рамки возможного.

Если вам нужна скорость, вам стоит попробовать Klipper.

 

Источник: https://www.fabbaloo.com/news/what-is-klipper-and-should-you-use-it