Klipper contre Marlin :une confrontation complète du micrologiciel de l'imprimante 3D

Klipper et Marlin sont deux implémentations populaires du micrologiciel des imprimantes 3D. Marlin a été développé pour la première fois en 2011 et est aujourd'hui le micrologiciel d'imprimante FDM (modélisation par dépôt de fusion) le plus populaire. Il est facile à utiliser, fiable, précis et compatible avec la majorité des imprimantes 3D. Klipper a été développé en 2016 avec une philosophie de conception unique et en mettant l'accent sur la vitesse et la qualité d'impression. Pour cette raison, il a rapidement gagné en popularité, au point que plusieurs fabricants d'imprimantes 3D bien connus ont lancé des imprimantes 3D basées sur Klipper.

Dans cet article, nous comparons les micrologiciels Klipper au Marlin en termes de fonctionnement, de gestion des tâches de traitement, ainsi que de leurs principaux avantages et inconvénients.

Qu'est-ce que le micrologiciel Klipper ?

Klipper est un projet de micrologiciel d'imprimante 3D open source gratuit. Tout a débuté en 2016 en mettant l’accent sur l’amélioration des vitesses de traitement des imprimantes 3D. De nos jours, Klipper prend en charge des vitesses d'impression de 500 mm/s et plus et possède des fonctionnalités pionnières telles que la mise en forme de l'entrée et l'avance en douceur de la pression, qui améliorent considérablement la qualité des impressions.

Klipper présente une philosophie de conception dans laquelle la charge de calcul est répartie entre les contrôleurs. Un contrôleur 32 bits, tel qu'un Raspberry Pi, effectue des conversions de code G coûteuses en calcul en instructions machine. Le microcontrôleur principal 8 bits de l'imprimante 3D est ensuite utilisé pour s'interfacer directement avec le matériel et relayer les instructions converties.

Quel est le but du micrologiciel Klipper ?

Le but du micrologiciel Klipper est de convertir le code G en instructions matérielles pour les moteurs pas à pas d'une imprimante 3D et de s'interfacer avec le matériel pour produire un objet imprimé en 3D. La philosophie de conception de Klipper implique l'utilisation d'une carte informatique puissante pour convertir le code G en instructions de bas niveau, puis l'utilisation d'un contrôleur moins puissant pour s'interfacer avec les moteurs pas à pas, les radiateurs et les extrudeurs de l'imprimante 3D.

Comment fonctionne le micrologiciel Klipper ?

Le micrologiciel Klipper fonctionne en convertissant le code G en instructions pour le matériel installé sur l'imprimante 3D. Cela peut inclure l'intégration de fonctionnalités avancées telles que la mise en forme des entrées et l'avance de la pression dans les instructions de mouvement envoyées à ces imprimantes. 

Ces calculs de conversion de code G s'effectuent sur une carte informatique relativement puissante telle qu'un Raspberry Pi. Les instructions de mouvement qui en résultent sont ensuite envoyées à une carte de contrôle moins puissante qui s'interface directement avec les moteurs et est uniquement chargée de relayer les instructions aux moteurs.

Quand utiliser le micrologiciel Klipper ?

Le micrologiciel Klipper peut être utilisé avec n’importe quelle imprimante 3D avec laquelle il est compatible, pour profiter de l’impression de haute qualité et à grande vitesse qui peut en résulter. Klipper nécessite un certain niveau de connaissances techniques pour s'installer correctement, mais l'introduction d'« aides à l'installation » a abaissé cette barrière d'entrée. Si vous souhaitez tirer le meilleur parti de votre imprimante 3D et que vous avez une compréhension basique à moyenne des ordinateurs, cela vaut la peine d'essayer Klipper.

Comment le micrologiciel Klipper gère-t-il les tâches de traitement par rapport à Marlin ?

Marlin effectue toutes les tâches de traitement sur la carte contrôleur principale 8 bits de l'imprimante. Cela inclut la conversion du code G en instructions de mouvement et l'interface avec les moteurs pas à pas et l'extrudeuse. Klipper utilise une approche de traitement dans laquelle il répartit la charge de travail de calcul entre plusieurs contrôleurs. Les contrôleurs standards sont réservés exclusivement à l'interface avec les moteurs. Des cartes informatiques plus puissantes sont utilisées pour gérer les opérations coûteuses en calcul qui se produisent lors de la conversion du code G en instructions de mouvement. Un Raspberry Pi est généralement utilisé pour cela, mais d'autres cartes informatiques basées sur Linux 32 bits peuvent également être utilisées.

Quelles sont les fonctionnalités du micrologiciel Klipper ?

Le firmware Klipper possède, entre autres, les fonctionnalités suivantes :

1. Impression haute vitesse :Capable d'atteindre des vitesses de pointe sur les moteurs pas à pas, permettant une impression à grande vitesse jusqu'à 500 mm/s.
2. Planification de mouvements haute résolution : Cela permet d'obtenir une planification de mouvement très précise et très détaillée, ce qui améliore finalement la qualité d'impression.
3. Personnalisable : Facilement configurable avec des fichiers de configuration et propose de nombreuses interfaces Web différentes avec lesquelles travailler en fonction de vos préférences.
4. Formation des entrées : Une mise en forme d'entrée pionnière, qui peut compenser les vibrations et les résonances qui apparaissent dans les objets imprimés sous forme d'images fantômes ou de sonneries. La mise en forme des entrées modifie le mouvement de l'extrudeuse pour éliminer les vibrations. Pour ce faire, il utilise des modèles mathématiques pour calculer et modifier un mouvement de manière à compenser les vibrations provoquées par des mouvements antérieurs. 
5. Avance de pression en douceur : L'avance en douceur de la pression modifie la façon dont l'imprimante extrude le filament. L'avance de pression traditionnelle tente d'obtenir des changements instantanés de vitesse d'extrusion. Cependant, cela provoque un décalage d'extrusion, c'est-à-dire un délai entre le début de l'accumulation de pression et l'extrusion réelle du filament. Cela provoque une sous-extrusion au début d'une avance de pression et une surextrusion à la fin.  L'avance en douceur de la pression prévient le moment où l'extrudeuse doit augmenter et diminuer la pression. À ces moments-là, l’extrudeuse commencera à augmenter la pression légèrement plus tôt pour que le filament commence à s’écouler au bon moment. À la fin de l’extrusion, la pression commencera à diminuer plus tôt, afin que le filament cesse de couler plus tôt avant qu’une surextrusion ne puisse se produire. Cela conduit à des impressions plus uniformes avec moins de défauts.

Comment le micrologiciel Klipper améliore-t-il les capacités d'usinage CNC ?

De nombreuses fonctionnalités principales du micrologiciel Klipper peuvent être traduites en capacités d'usinage CNC, notamment :traitement rapide, contrôle à distance, personnalisation, haute résolution et planification de mouvement précise. Cependant, Klipper a été développé uniquement en pensant à l'impression 3D, de sorte que de nombreux éléments de base des fonctionnalités CNC, tels que :le changement d'outil, le palpage et le contrôle du fraisage, sont complètement absents du micrologiciel dans sa mise en œuvre actuelle. Des efforts sont en cours pour ajouter certaines de ces fonctionnalités de base afin de rendre Klipper adapté à l'usinage CNC.

Quel est le principal avantage du micrologiciel Klipper ?

Le principal avantage du firmware Klipper est sa vitesse et sa qualité d'impression. Les imprimantes 3D fonctionnant sur le firmware Klipper sont capables d'atteindre des vitesses de 500 mm/s et plus. Des fonctionnalités telles que la mise en forme des entrées contribuent à maintenir la qualité de ces impressions extrêmement élevée. Klipper est également facilement personnalisable avec de nombreuses options d'interface graphique et de contrôle à distance des imprimantes 3D basées sur Klipper.

Quel est le principal inconvénient du micrologiciel Klipper ?

Le principal inconvénient de Klipper est sa dépendance à l'égard de matériel supplémentaire. La principale philosophie de conception de Klipper est de décharger les opérations coûteuses en termes de calcul sur une carte informatique distincte telle qu'un Raspberry Pi. Cela nécessite des cartes informatiques supplémentaires et plus coûteuses, où un micrologiciel tel que Marlin ne nécessite que des contrôleurs de niveau inférieur et moins coûteux.

Le micrologiciel Klipper peut-il être installé sur une large gamme de matériel d'imprimante 3D ?

Oui, le firmware Klipper peut être installé sur une large gamme de matériel d’imprimante 3D. Klipper est conçu pour être flexible et compatible avec une large gamme de matériels et de types d'imprimantes 3D FDM. Le processus d'installation a été facilité grâce à l'introduction de Klipper Installation And Update Helper (KIAUH), une application qui facilite l'installation de Klipper. Il existe également la possibilité d'utiliser des tampons Klipper tiers avec une imprimante 3D. Ces pads contiennent des contrôleurs sur lesquels Klipper est installé et sont généralement livrés avec un écran tactile, ils doivent donc simplement être connectés à l'imprimante pour utiliser Klipper.

Qu'est-ce que le micrologiciel Marlin ?

Marlin est un programme de micrologiciel d'impression 3D open source qui a été développé pour la première fois en 2011. Depuis lors, il a gagné en popularité pour devenir le micrologiciel d'impression 3D le plus populaire pour les imprimantes FDM. De nos jours, la majorité des imprimantes utilisent le firmware Marlin ou un dérivé de celui-ci.

Marlin a été conçu pour fonctionner sur des microcontrôleurs 8 bits, en particulier les contrôleurs Arduino. Au moment du développement, cela a contribué à abaisser la barrière à l’entrée pour l’impression 3D, car les microcontrôleurs 8 bits étaient largement disponibles et abordables, réduisant ainsi le coût global des imprimantes 3D. Marlin est connu pour sa fiabilité, sa précision, sa facilité d'utilisation et sa compatibilité avec la plupart des imprimantes FDM disponibles aujourd'hui.

Quel est le but du micrologiciel Marlin ?

Le but du micrologiciel Marlin est de convertir le code G en instructions machine et d'utiliser ces instructions pour contrôler le matériel de l'imprimante 3D afin de produire un objet imprimé en 3D.

Comment fonctionne le micrologiciel Marlin ?

Le micrologiciel Marlin fonctionne en convertissant le code G en instructions machine sur une carte contrôleur. Ces instructions sont ensuite envoyées aux différents éléments matériels de l'imprimante pour faciliter le processus d'impression. Cela inclut les moteurs pas à pas, les extrudeuses et les radiateurs.

Quand utiliser le micrologiciel Marlin ?

Le firmware Marlin peut être utilisé pour n’importe quelle imprimante 3D et n’importe quel travail d’impression 3D. C'est un bon firmware à utiliser si vous débutez dans l'impression 3D, d'autant plus que de nombreuses imprimantes fonctionnent avec un firmware basé sur Marlin. Marlin est facile à utiliser et fiable et constitue un excellent firmware à utiliser tout en apprenant les bases de l'impression 3D.

Quelles sont les fonctionnalités du micrologiciel Marlin ?

Voici quelques-unes des fonctionnalités du micrologiciel Marlin :

1. Large compatibilité : Marlin est compatible avec la plupart des imprimantes 3D grand public disponibles aujourd'hui.
2. Fonctionne sur des contrôleurs 8 bits : Marlin peut fonctionner sur des contrôleurs 8 bits, ce qui réduit les coûts et le rend compatible avec une plus large gamme d'imprimantes.
3. Configurabilité : Marlin dispose d'un riche ensemble d'options de configuration pour aider à affiner le comportement de l'imprimante.
4. Facilité d'utilisation :Marlin est très convivial pour les débutants, avec de nombreux guides disponibles pour aider à comprendre les fonctionnalités de base.
5. Prise en charge étendue des plug-ins et des modules complémentaires : Une large gamme de modules complémentaires et de plugins est disponible pour Marlin. Ceux-ci permettent des fonctionnalités telles que l'utilisation de sondes de nivellement de lit et de capteurs de filament.

Comment Marlin gère-t-il les tâches de traitement par rapport à Klipper ?

Marlin a une philosophie de conception nettement différente de celle de Klipper. Klipper répartit les tâches de traitement entre les contrôleurs 8 bits de l'imprimante et les cartes contrôleurs 32 bits plus puissantes. Le contrôleur 32 bits gère des opérations coûteuses en termes de calcul telles que la conversion du code G et des fonctionnalités avancées. Les contrôleurs 8 bits gèrent uniquement l'interface avec le matériel de l'imprimante 3D.

Avec Marlin, la conversion du G-code est effectuée directement sur le contrôleur qui s'interface avec le matériel de l'imprimante 3D. Marlin a été écrit pour fonctionner sur des cartes contrôleurs 8 bits, ce qui permet de réduire les coûts, même si cela peut sacrifier les performances par rapport à Klipper. Depuis 2019, Marlin peut également fonctionner sur des cartes 32 bits et utiliser les capacités de traitement améliorées pour prendre en charge certaines fonctionnalités clés, ainsi que pour améliorer la vitesse de traitement globale du micrologiciel.

Marlin peut-il être installé sur une grande variété de matériel d'imprimante 3D ?

Oui, Marlin peut être installé sur une grande variété de matériel d’imprimante 3D. Marlin est toujours le standard de facto du micrologiciel pour les imprimantes 3D grand public. Il peut être installé sur n'importe quel contrôleur Atmel AVR 8 bits ou ARM 32 bits.

Quel est l'avantage du micrologiciel Marlin ?

L'utilisation du micrologiciel Marlin présente plusieurs avantages, notamment :

1. Personnalisable : Marlin propose de bonnes options de personnalisation, avec une large liste de modules complémentaires et d'options de configuration.
2. Soutien de la communauté : Marlin dispose d'une communauté vaste et active, qui peut fournir une assistance aux utilisateurs.
3. Configuration simple :Marlin est assez facile à installer et à configurer. Il existe de nombreux guides et didacticiels disponibles pour aider les débutants dans le processus.
4. Fiabilité : Marlin existe depuis 2011 et est incroyablement stable, fiable et cohérent.

Quel est l'inconvénient du micrologiciel Marlin ?

Le micrologiciel Marlin présente certains inconvénients, notamment :

1. Vitesse de traitement : Marlin a une vitesse de traitement limitée car il utilise la carte contrôleur principale de l'imprimante pour gérer le traitement. Cela limite les vitesses que le micrologiciel peut prendre en charge ainsi que certaines fonctionnalités qui nécessitent plus de puissance de traitement.
2. Processus de mise à jour fastidieux : Toute mise à jour du micrologiciel ou de la configuration de l'imprimante nécessite un reflasher de la carte contrôleur, ce qui peut être un processus long et fastidieux.

Le micrologiciel Marlin est-il adapté à l'impression 3D ?

Oui, le firmware Marlin est adapté à l’impression 3D. Marlin a été développé pour la première fois en 2011. Depuis lors, il est devenu le programme de micrologiciel d'impression 3D préféré, avec une large base d'utilisateurs. Il existe une grande variété d’imprimantes 3D basées sur Marlin. Le firmware est open source et fait toujours l'objet d'un travail actif, avec des mises à jour régulières et de nouvelles fonctionnalités.

Résumé

Cet article présente les logiciels d'impression 3D Kipper et Marlin, explique chacun d'eux et explique comment ils se comparent. Pour en savoir plus sur les logiciels d'impression 3D, contactez un représentant Xometry.

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