Klipper vs. Marlin:un enfrentamiento integral de firmware de impresoras 3D

Klipper y Marlin son dos implementaciones populares de firmware para impresoras 3D. Marlin se desarrolló por primera vez en 2011 y es el firmware de impresora FDM (modelado por deposición fundida) más popular en la actualidad. Es fácil de usar, fiable, preciso y compatible con la mayoría de impresoras 3D. Klipper se desarrolló en 2016 con una filosofía de diseño única y centrándose en la velocidad y la calidad de impresión. Debido a esto, ha ganado rápidamente popularidad, hasta el punto de que varios fabricantes de impresoras 3D de renombre han lanzado impresoras 3D basadas en Klipper.

En este artículo, comparamos el firmware Klipper con el Marlin en términos de cómo funcionan, cómo manejan las tareas de procesamiento y sus principales ventajas y desventajas.

¿Qué es el firmware Klipper?

Klipper es un proyecto gratuito de firmware de impresora 3D de código abierto. Comenzó en 2016 con el objetivo de mejorar las velocidades de procesamiento de las impresoras 3D. Hoy en día, Klipper admite velocidades de impresión de 500 mm/s y superiores y ha sido pionero en funciones como la configuración de la entrada y el avance suave de la presión, que mejoran drásticamente la calidad de las impresiones.

Klipper presenta una filosofía de diseño en la que la carga computacional se divide entre los controladores. Un controlador de 32 bits, como una Raspberry Pi, realiza conversiones de código G computacionalmente costosas en instrucciones de máquina. Luego, el microcontrolador principal de 8 bits de la impresora 3D se utiliza para interactuar directamente con el hardware y transmitir las instrucciones convertidas.

¿Cuál es el propósito del firmware Klipper?

El propósito del firmware Klipper es convertir el código G en instrucciones de hardware para los motores paso a paso de una impresora 3D e interactuar con el hardware para producir un objeto impreso en 3D. La filosofía de diseño de Klipper implica el uso de una potente placa de computadora para convertir el código G en instrucciones de bajo nivel y luego usar un controlador menos potente para interactuar con los motores paso a paso, los calentadores y los extrusores de la impresora 3D.

¿Cómo funciona el firmware Klipper?

El firmware de Klipper funciona convirtiendo el código G en instrucciones para el hardware instalado en la impresora 3D. Esto puede incluir la incorporación de funciones avanzadas como la configuración de entrada y el avance de presión en las instrucciones de movimiento enviadas a estas impresoras. 

Estos cálculos de conversión de código G se realizan en una placa de computadora relativamente potente, como una Raspberry Pi. Las instrucciones de movimiento resultantes luego se envían a un tablero de control menos potente que interactúa directamente con los motores y se encarga únicamente de transmitir instrucciones a los motores.

¿Cuándo utilizar el firmware Klipper?

El firmware Klipper se puede utilizar con cualquier impresora 3D que sea compatible para aprovechar la impresión de alta calidad y alta velocidad que puede resultar. Klipper requiere cierto nivel de conocimiento técnico para instalarse correctamente, pero la introducción de "ayudantes de instalación" ha reducido esa barrera de entrada. Si desea aprovechar al máximo su impresora 3D y tiene un conocimiento básico de las computadoras, entonces vale la pena probar Klipper.

¿Cómo maneja el firmware Klipper las tareas de procesamiento en comparación con Marlin?

Marlin realiza todas las tareas de procesamiento en la placa controladora principal de 8 bits de la impresora. Esto incluye convertir el código G en instrucciones de movimiento y la interfaz con los motores paso a paso y la extrusora. Klipper utiliza un enfoque de procesamiento en el que divide la carga de trabajo computacional entre múltiples controladores. Los controladores estándar están reservados exclusivamente para la interfaz con motores. Se utilizan placas de computadora más potentes para manejar operaciones computacionalmente costosas que ocurren al convertir el código G en instrucciones de movimiento. Normalmente se utiliza una Raspberry Pi para esto, pero también se pueden utilizar otras placas de computadora basadas en Linux de 32 bits.

¿Cuáles son las características del firmware Klipper?

El firmware Klipper tiene las siguientes características, entre otras:

1. Impresión de alta velocidad: Capaz de alcanzar velocidades líderes en la industria en motores paso a paso, lo que permite una impresión de alta velocidad de hasta 500 mm/s.
2. Planificación de movimiento de alta resolución: Esto puede lograr una planificación de movimiento muy precisa y detallada, lo que en última instancia mejora la calidad de impresión.
3. Personalización: Fácilmente configurable con archivos de configuración y presenta muchas interfaces web diferentes con las que trabajar según sus preferencias.
4. Dado de entrada: Fue pionero en la configuración de entrada, que puede compensar las vibraciones y la resonancia que aparecen en los objetos impresos como imágenes fantasma o timbres. La conformación de entrada altera el movimiento del extrusor para eliminar las vibraciones. Para ello, utiliza modelos matemáticos para calcular y alterar un movimiento de tal manera que compense las vibraciones causadas por movimientos anteriores. 
5. Avance de presión suave: El avance suave de la presión cambia la forma en que la impresora extruye el filamento. El avance de presión tradicional intenta lograr cambios instantáneos en la velocidad de extrusión. Sin embargo, esto provoca un retraso en la extrusión, donde hay un retraso entre el inicio de la acumulación de presión y la extrusión real del filamento. Esto provoca una subextrusión al comienzo de un avance de presión y una sobreextrusión al final.  El avance suave de la presión previene cuando el extrusor debe aumentar o disminuir la presión. En estos puntos, el extrusor empezará a aumentar la presión un poco antes para conseguir que el filamento empiece a fluir en el momento correcto. Al final de la extrusión, comenzará a disminuir la presión antes, para que el filamento deje de fluir antes de que se produzca una sobreextrusión. Esto da como resultado impresiones más uniformes con menos defectos.

¿Cómo mejora el firmware Klipper las capacidades de mecanizado CNC?

Muchas de las características principales del firmware Klipper se pueden traducir a capacidades de mecanizado CNC, que incluyen:procesamiento rápido, control remoto, personalización, alta resolución y planificación de movimiento de precisión. Sin embargo, Klipper se desarrolló únicamente teniendo en cuenta la impresión 3D, por lo que muchas piezas básicas de la funcionalidad CNC, como cambio de herramientas, sondeo y control de fresado, faltan por completo en el firmware en su implementación actual. Se están realizando esfuerzos para agregar algunas de estas características básicas para que Klipper sea adecuado para el mecanizado CNC.

¿Cuál es la principal ventaja del firmware Klipper?

La principal ventaja del firmware Klipper es su velocidad y calidad de impresión. Las impresoras 3D que funcionan con el firmware Klipper son capaces de alcanzar velocidades de 500 mm/s y más. Funciones como la configuración de entrada ayudan a mantener la calidad de estas impresiones extremadamente alta. Klipper también se puede personalizar fácilmente con muchas opciones para GUI y control remoto de impresoras 3D basadas en Klipper.

¿Cuál es la principal desventaja del firmware Klipper?

La principal desventaja de Klipper es su dependencia de hardware adicional. La principal filosofía de diseño de Klipper es descargar operaciones computacionalmente costosas en una placa de computadora separada, como una Raspberry Pi. Esto requiere estas placas de computadora adicionales y más caras, donde el firmware como Marlin solo requiere controladores de menor nivel y menor costo.

¿Se puede instalar el firmware Klipper en una amplia gama de hardware de impresoras 3D?

Sí, el firmware Klipper se puede instalar en una amplia gama de hardware de impresoras 3D. Klipper está diseñado para ser flexible y compatible con una amplia gama de hardware y tipos de impresoras 3D FDM. El proceso de instalación se ha simplificado con la introducción de Klipper Installation And Update Helper (KIAUH), una aplicación que ayuda con la instalación de Klipper. También existe la opción de utilizar almohadillas Klipper de terceros con una impresora 3D. Estos pads contienen controladores que tienen Klipper instalado y generalmente vienen con una pantalla táctil, por lo que simplemente deben conectarse a la impresora para usar Klipper.

¿Qué es el firmware Marlin?

Marlin es un programa de firmware de impresión 3D de código abierto que se desarrolló por primera vez en 2011. Desde entonces, ha ganado popularidad hasta convertirse en el firmware de impresión 3D más popular para impresoras FDM. Hoy en día, la mayoría de las impresoras ejecutan el firmware Marlin o algún derivado del mismo.

Marlin fue diseñado para funcionar en microcontroladores de 8 bits, específicamente controladores Arduino. En el momento del desarrollo, esto ayudó a reducir la barrera de entrada para la impresión 3D, ya que los microcontroladores de 8 bits estaban ampliamente disponibles y eran asequibles, lo que redujo el costo general de las impresoras 3D. Marlin es conocido por su confiabilidad, precisión, facilidad de uso y compatibilidad con la mayoría de las impresoras FDM disponibles en la actualidad.

¿Cuál es el propósito del firmware Marlin?

El propósito del firmware Marlin es convertir el código G en instrucciones de máquina y utilizar esas instrucciones para controlar el hardware de la impresora 3D para producir un objeto impreso en 3D.

¿Cómo funciona el firmware Marlin?

El firmware Marlin funciona convirtiendo el código G en instrucciones de máquina en una placa controladora. Luego, estas instrucciones se envían a las distintas piezas de hardware de la impresora para facilitar el proceso de impresión. Esto incluye motores paso a paso, extrusoras y calentadores.

¿Cuándo utilizar el firmware Marlin?

El firmware Marlin se puede utilizar para cualquier impresora 3D y cualquier trabajo de impresión 3D. Es un buen firmware para usar si recién está comenzando con la impresión 3D, especialmente porque muchas impresoras funcionan con firmware basado en Marlin. Marlin es fácil de usar y confiable, y es un excelente firmware para usar mientras se aprenden los conceptos básicos de la impresión 3D.

¿Cuáles son las características del firmware Marlin?

Las siguientes son algunas de las características del firmware Marlin:

1. Amplia compatibilidad: Marlin es compatible con la mayoría de las impresoras 3D de consumo disponibles en la actualidad.
2. Se ejecuta en controladores de 8 bits: Marlin puede funcionar con controladores de 8 bits, lo que reduce los costos y lo hace compatible con una gama más amplia de impresoras.
3. Configurabilidad: Marlin tiene un amplio conjunto de opciones de configuración para ayudar a ajustar el comportamiento de la impresora.
4. Facilidad de uso: Marlin es muy amigable para principiantes, con muchas guías disponibles para ayudar a comprender la funcionalidad básica.
5. Amplia compatibilidad con complementos y complementos: Hay una amplia gama de complementos y complementos disponibles para Marlin. Esto permite funciones como el uso de sondas de nivelación de la cama y sensores de filamento.

¿Cómo maneja Marlin las tareas de procesamiento en comparación con Klipper?

Marlin tiene una filosofía de diseño que es claramente diferente a la de Klipper. Klipper divide las tareas de procesamiento entre los controladores de 8 bits de la impresora y las placas controladoras de 32 bits más potentes. El controlador de 32 bits maneja operaciones computacionalmente costosas, como la conversión de código G y funciones avanzadas. Los controladores de 8 bits solo manejan la interfaz con el hardware de la impresora 3D.

Con Marlin, la conversión del código G se realiza directamente en el controlador que interactúa con el hardware de la impresora 3D. Marlin fue escrito para ejecutarse en placas controladoras de 8 bits, lo que ayuda a mantener bajos los costos, aunque esto puede sacrificar el rendimiento en comparación con Klipper. A partir de 2019, Marlin también puede ejecutarse en placas de 32 bits y utilizar las capacidades de procesamiento mejoradas para admitir algunas funciones clave, así como mejorar la velocidad de procesamiento general del firmware.

¿Se puede instalar Marlin en una amplia variedad de hardware de impresoras 3D?

Sí, Marlin se puede instalar en una amplia variedad de hardware de impresoras 3D. Marlin sigue siendo el estándar de firmware de facto para impresoras 3D de consumo. Se puede instalar en cualquier controlador Atmel AVR de 8 bits o ARM de 32 bits.

¿Cuál es la ventaja del firmware Marlin?

Existen varias ventajas al utilizar el firmware Marlin, entre ellas:

1. Personalización: Marlin tiene buenas opciones de personalización, con una gran lista de complementos y opciones de configuración.
2. Apoyo comunitario: Marlin tiene una comunidad grande y activa, que puede brindar soporte a los usuarios.
3. Configuración sencilla: Marlin es bastante fácil de instalar y configurar. Hay numerosas guías y tutoriales disponibles para ayudar a los principiantes con el proceso.
4. Fiabilidad: Marlin existe desde 2011 y es increíblemente estable, confiable y consistente.

¿Cuál es la desventaja del firmware Marlin?

El firmware Marlin tiene algunas desventajas, que incluyen:

1. Velocidad de procesamiento: Marlin tiene una velocidad de procesamiento limitada porque utiliza la placa controladora principal de la impresora para manejar el procesamiento. Esto limita las velocidades que puede admitir el firmware y también limita ciertas funciones que requieren más potencia de procesamiento.
2. Proceso de actualización engorroso: Cualquier actualización del firmware o la configuración de la impresora requiere que se actualice la placa del controlador, lo que puede ser un proceso engorroso y que requiere mucho tiempo.

¿El firmware Marlin es adecuado para la impresión 3D?

Sí, el firmware Marlin es adecuado para la impresión 3D. Marlin se desarrolló por primera vez en 2011. Desde entonces, se ha convertido en el programa de firmware de impresión 3D preferido, con una gran base de usuarios. Existe una amplia variedad de impresoras 3D basadas en Marlin. El firmware es de código abierto y todavía se está trabajando activamente en él, con actualizaciones periódicas y nuevas funciones.

Resumen

Este artículo presentó el software de impresora 3D Kipper y Marlin, explicó cada uno de ellos y analizó cómo se comparan entre sí. Para obtener más información sobre el software de impresión 3D, comuníquese con un representante de Xometry.

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