以前的3D打印標(biāo)準(zhǔn)速度是50mm/s到80mm/s，最快能達(dá)到100mm/s。現(xiàn)在，設(shè)備制造商已經(jīng)將速度提高到250mm/s、300mm/s甚至500mm/s的水平。

歡迎來(lái)到高速3D打印時(shí)代，這一切都需要?dú)w功于新固件：Klipper。

多年來(lái)，50mm/秒基本上是標(biāo)準(zhǔn)速度，少數(shù)例外情況可能達(dá)到80mm/s甚至100mm/s。如果將速度再調(diào)快，打印質(zhì)量就會(huì)下降，甚至?xí)?dǎo)致打印失敗。如何在保持打印質(zhì)量的同時(shí)提高打印速度，是各大3D打印機(jī)玩家和廠商都在努力解決的問(wèn)題。因?yàn)樗俣瓤炝?，打印件?shì)必會(huì)出現(xiàn)稱為“振紋”的表面質(zhì)量問(wèn)題，原因是打印頭在擠出時(shí)突然改變方向時(shí)會(huì)搖晃；隨著速度的增加，這些”陰影“變得更加明顯。

雖然早期在開(kāi)源社區(qū)已經(jīng)有不少機(jī)器使用了Klipper固件，例如沃龍Voron開(kāi)源3D打印機(jī)，同時(shí)也有商業(yè)機(jī)器，比如孚森FLSun V400和必趣Biqu Hurakan。

但真正讓高速3D打印被更多人所知曉的是A股上市公司安克創(chuàng)新，2022年4月，安克宣布推出AnkerMake M5消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)，其打印速度默認(rèn)出廠設(shè)置為：250mm/s，其速度是同類產(chǎn)品的5倍。有人質(zhì)疑真能這么快？噱頭還是突破了技術(shù)瓶頸。隨后，深圳拓竹，復(fù)志科技，創(chuàng)想三維，魔芯科技都相繼推出了高速3D打印機(jī)或者升級(jí)套件。這時(shí)候，大家才恍然大悟，高速3D打印真的來(lái)了。

但為什么是現(xiàn)在才出現(xiàn)，原因主要還是幾年前推出的Klipper固件讓情況開(kāi)始發(fā)生變化。據(jù)資源庫(kù)了解，該固件引入了一個(gè)稱為“輸入整形”的新概念， 這個(gè)想法是通過(guò)以非常精確的方式調(diào)整運(yùn)動(dòng)的時(shí)間來(lái)補(bǔ)償這些硬件上的振動(dòng)。

在這里，簡(jiǎn)單用一句話概括Klipper的去振紋解決方案：

    “輸入整形是一種開(kāi)環(huán)控制技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)命令信號(hào)來(lái)抵消自身的振動(dòng)。輸入整形需要一些調(diào)整和測(cè)量才能啟用，它通常會(huì)減少打印機(jī)的振動(dòng)和晃動(dòng)，并且還能夠計(jì)算精準(zhǔn)的步進(jìn)時(shí)間，從而減少或者消除振紋。”

安裝Klipper固件后，3D打印機(jī)的速度就可以提高2-5倍？事實(shí)證明，振動(dòng)問(wèn)題不僅僅是運(yùn)動(dòng)引起的，還與硬件有關(guān)。這意味著要使用Klipper固件，必須進(jìn)行大量仔細(xì)的校準(zhǔn)才能使其正常工作，這是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工作。因此，盡管Klipper固件早在2016年就已經(jīng)出現(xiàn)，但此前市場(chǎng)上很少有使用Klipper的商業(yè)化高速3D打印機(jī)。

經(jīng)過(guò)各大廠商研發(fā)工程師的不懈努力，終于拿下了Klipper固件，并將其應(yīng)用于自己的3D打印機(jī)上，這才讓我們看到了高速3D打印市場(chǎng)現(xiàn)在的嶄露頭角。接下來(lái)，讓我們仔細(xì)看看這款新固件，它具有哪些功能，如何運(yùn)行，和Marlin相比又有什么不同。

Klipper是一款全新的3D打印固件，與3D打印機(jī)主板以及額外的單板計(jì)算機(jī)（如Raspberry Pi）一起使用，通過(guò)使用額外的計(jì)算能力來(lái)輔助主板處理命令，讓用戶打印更快、更準(zhǔn)確。

除了前面介紹的“輸入整形”補(bǔ)償振動(dòng)外，Klipper的主要功能還包括支持高精度的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定的高步進(jìn)速率、支持多個(gè)微控制器、壓力變化平穩(wěn)設(shè)計(jì)等。所有這些都是高速穩(wěn)定打印需要考慮的因素。

Klipper在固件的配置方面比Marlin更加簡(jiǎn)單，Marlin通常需要修改配置文件configuration.h和configuration-adv.h，并重新燒錄微控制器。相比之下，Klipper的所有配置都存儲(chǔ)在一個(gè)可編輯的文本文件中，可以快速進(jìn)行配置更改。

此外，Klipper代碼易于移植，可以在ARM、AVR和PRU微控制器上運(yùn)行?，F(xiàn)有的“reprap”類型的3D打印機(jī)無(wú)需更改硬件即可運(yùn)行Klipper。同時(shí)，Klipper之所以能夠提高打印速度，關(guān)鍵在于Klipper能夠利用額外的計(jì)算能力預(yù)先處理G代碼命令，因此打印機(jī)只需要執(zhí)行命令，而不是處理它們。

那么是不是Klipper強(qiáng)大，Marlin衰弱呢？答案是否定的。雖然Klipper是一個(gè)強(qiáng)大的3D打印固件，但Marlin作為市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的固件，也在不斷地更新。Marlin固件最初于2011年推出時(shí)，還使用8位Arduino微控制器，但現(xiàn)在已經(jīng)升級(jí)支持更強(qiáng)大的32位控制器。此外，最新的2.1.2版本同樣引入了輸入整形功能，這意味著用戶可以通過(guò)升級(jí)固件來(lái)支持高速3D打印，而無(wú)需更換固件。

雖然固件已經(jīng)支持輸入整形功能，但在實(shí)際使用中，仍然存在校準(zhǔn)問(wèn)題，需要尋找合適的參數(shù)才能達(dá)到最佳效果，這是比較困難的。因此，一些公司在正式推出固件升級(jí)之前，往往會(huì)選擇進(jìn)行公測(cè)，以獲取更穩(wěn)定的參數(shù)。例如，Raise3D Pro2系列的高速套件Hyper FFF正在進(jìn)行公測(cè)，旨在獲取適合該系列機(jī)器的最佳參數(shù)。

準(zhǔn)備好迎接大量高速桌面3D打印機(jī)，那么你的舊機(jī)器準(zhǔn)備好”吃灰“了嗎？

以前的3D打印標(biāo)準(zhǔn)速度是50mm/s到80mm/s，最快能達(dá)到100mm/s。現(xiàn)在，設(shè)備制造商已經(jīng)將速度提高到250mm/s、300mm/s甚至500mm/s的水平。

歡迎來(lái)到高速3D打印時(shí)代，這一切都需要?dú)w功于新固件：Klipper。

多年來(lái)，50mm/秒基本上是標(biāo)準(zhǔn)速度，少數(shù)例外情況可能達(dá)到80mm/s甚至100mm/s。如果將速度再調(diào)快，打印質(zhì)量就會(huì)下降，甚至?xí)?dǎo)致打印失敗。如何在保持打印質(zhì)量的同時(shí)提高打印速度，是各大3D打印機(jī)玩家和廠商都在努力解決的問(wèn)題。因?yàn)樗俣瓤炝?，打印件?shì)必會(huì)出現(xiàn)稱為“振紋”的表面質(zhì)量問(wèn)題，原因是打印頭在擠出時(shí)突然改變方向時(shí)會(huì)搖晃；隨著速度的增加，這些”陰影“變得更加明顯。

雖然早期在開(kāi)源社區(qū)已經(jīng)有不少機(jī)器使用了Klipper固件，例如沃龍Voron開(kāi)源3D打印機(jī)，同時(shí)也有商業(yè)機(jī)器，比如孚森FLSun V400和必趣Biqu Hurakan。

但真正讓高速3D打印被更多人所知曉的是A股上市公司安克創(chuàng)新，2022年4月，安克宣布推出AnkerMake M5消費(fèi)級(jí)3D打印機(jī)，其打印速度默認(rèn)出廠設(shè)置為：250mm/s，其速度是同類產(chǎn)品的5倍。有人質(zhì)疑真能這么快？噱頭還是突破了技術(shù)瓶頸。隨后，深圳拓竹，復(fù)志科技，創(chuàng)想三維，魔芯科技都相繼推出了高速3D打印機(jī)或者升級(jí)套件。這時(shí)候，大家才恍然大悟，高速3D打印真的來(lái)了。

但為什么是現(xiàn)在才出現(xiàn)，原因主要還是幾年前推出的Klipper固件讓情況開(kāi)始發(fā)生變化。據(jù)資源庫(kù)了解，該固件引入了一個(gè)稱為“輸入整形”的新概念， 這個(gè)想法是通過(guò)以非常精確的方式調(diào)整運(yùn)動(dòng)的時(shí)間來(lái)補(bǔ)償這些硬件上的振動(dòng)。

在這里，簡(jiǎn)單用一句話概括Klipper的去振紋解決方案：

    “輸入整形是一種開(kāi)環(huán)控制技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)命令信號(hào)來(lái)抵消自身的振動(dòng)。輸入整形需要一些調(diào)整和測(cè)量才能啟用，它通常會(huì)減少打印機(jī)的振動(dòng)和晃動(dòng)，并且還能夠計(jì)算精準(zhǔn)的步進(jìn)時(shí)間，從而減少或者消除振紋。”

安裝Klipper固件后，3D打印機(jī)的速度就可以提高2-5倍？事實(shí)證明，振動(dòng)問(wèn)題不僅僅是運(yùn)動(dòng)引起的，還與硬件有關(guān)。這意味著要使用Klipper固件，必須進(jìn)行大量仔細(xì)的校準(zhǔn)才能使其正常工作，這是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工作。因此，盡管Klipper固件早在2016年就已經(jīng)出現(xiàn)，但此前市場(chǎng)上很少有使用Klipper的商業(yè)化高速3D打印機(jī)。

經(jīng)過(guò)各大廠商研發(fā)工程師的不懈努力，終于拿下了Klipper固件，并將其應(yīng)用于自己的3D打印機(jī)上，這才讓我們看到了高速3D打印市場(chǎng)現(xiàn)在的嶄露頭角。接下來(lái)，讓我們仔細(xì)看看這款新固件，它具有哪些功能，如何運(yùn)行，和Marlin相比又有什么不同。

Klipper是一款全新的3D打印固件，與3D打印機(jī)主板以及額外的單板計(jì)算機(jī)（如Raspberry Pi）一起使用，通過(guò)使用額外的計(jì)算能力來(lái)輔助主板處理命令，讓用戶打印更快、更準(zhǔn)確。

除了前面介紹的“輸入整形”補(bǔ)償振動(dòng)外，Klipper的主要功能還包括支持高精度的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)定的高步進(jìn)速率、支持多個(gè)微控制器、壓力變化平穩(wěn)設(shè)計(jì)等。所有這些都是高速穩(wěn)定打印需要考慮的因素。

Klipper在固件的配置方面比Marlin更加簡(jiǎn)單，Marlin通常需要修改配置文件configuration.h和configuration-adv.h，并重新燒錄微控制器。相比之下，Klipper的所有配置都存儲(chǔ)在一個(gè)可編輯的文本文件中，可以快速進(jìn)行配置更改。

此外，Klipper代碼易于移植，可以在ARM、AVR和PRU微控制器上運(yùn)行?，F(xiàn)有的“reprap”類型的3D打印機(jī)無(wú)需更改硬件即可運(yùn)行Klipper。同時(shí)，Klipper之所以能夠提高打印速度，關(guān)鍵在于Klipper能夠利用額外的計(jì)算能力預(yù)先處理G代碼命令，因此打印機(jī)只需要執(zhí)行命令，而不是處理它們。

那么是不是Klipper強(qiáng)大，Marlin衰弱呢？答案是否定的。雖然Klipper是一個(gè)強(qiáng)大的3D打印固件，但Marlin作為市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的固件，也在不斷地更新。Marlin固件最初于2011年推出時(shí)，還使用8位Arduino微控制器，但現(xiàn)在已經(jīng)升級(jí)支持更強(qiáng)大的32位控制器。此外，最新的2.1.2版本同樣引入了輸入整形功能，這意味著用戶可以通過(guò)升級(jí)固件來(lái)支持高速3D打印，而無(wú)需更換固件。

雖然固件已經(jīng)支持輸入整形功能，但在實(shí)際使用中，仍然存在校準(zhǔn)問(wèn)題，需要尋找合適的參數(shù)才能達(dá)到最佳效果，這是比較困難的。因此，一些公司在正式推出固件升級(jí)之前，往往會(huì)選擇進(jìn)行公測(cè)，以獲取更穩(wěn)定的參數(shù)。例如，Raise3D Pro2系列的高速套件Hyper FFF正在進(jìn)行公測(cè)，旨在獲取適合該系列機(jī)器的最佳參數(shù)。

準(zhǔn)備好迎接大量高速桌面3D打印機(jī)，那么你的舊機(jī)器準(zhǔn)備好”吃灰“了嗎？