Энтузиаст 3D-печати по имени Cocoanix на этой неделе опубликовал видео, в котором ускорил легендарный 3D-принтер Prusa MK3S примерно в десять раз — и сделал это не с помощью Raspberry Pi, как поступило бы большинство, а используя для расчётов взломанную Nintendo Switch под управлением Linux. Время печати эталонного тестового кораблика 3DBenchy сократилось с 90 минут до 8 минут 41 секунды по правилам SpeedBenchy, а скорость головки удалось разогнать до 400 мм/с при ускорении 17 000 мм/с². Звучит как баловство, но за этим стоит вполне серьёзная инженерная история — рассказываем по порядку.
Источник изображения — Prusa
Что произошло на цифрах
- Было: 90 минут на печать стандартного 3DBenchy на штатной прошивке Prusa.
- Стало: 8 минут 41 секунда — ускорение примерно в 10 раз, то есть около 1000 % прироста.
- Скорость движения: 400 мм/с — абсолютный предел, в который удалось упереться.
- Ускорение: 17 000 мм/с².
- Качество: по словам автора, у моделей стало меньше ряби (ringing) и «призраков» (ghosting), то есть характерных следов вибраций возле острых граней.
В чём суть приёма
Главное здесь — не Switch, а замена прошивки. Prusa MK3S из коробки работал на собственной прошивке, основанной на популярной Marlin. Marlin — это монолитная прошивка, которая запускается прямо на плате принтера (Einsy на базе 8-битного микроконтроллера) и одновременно занимается всем: и расчётом траекторий, и управлением шаговыми двигателями, и обработкой G-кода. Сам Cocoanix остроумно сравнивает это с тем, что «вы просите калькулятор открыть электронную таблицу».
Klipper работает иначе. Он разделяет обязанности: тяжёлые математические расчёты (планирование движений, компенсация резонанса, коррекция экструзии) выносятся на внешний компьютер посерьёзнее, а микроконтроллер принтера получает уже готовые команды и просто крутит моторы. В итоге 8-битная плата перестаёт быть узким местом — она занимается тем, что хорошо умеет, а вся «голова» переезжает на современный многоядерный процессор.
Почему именно Klipper, а не просто разгон
Klipper открывает доступ к функциям, которых на штатной прошивке MK3S не было в принципе:
- Input Shaping — гасит механические резонансы рамы и подвижного стола. Именно благодаря ему удаётся ехать быстро, не получая на выходе «волны» по бокам модели.
- Pressure Advance — корректирует подачу пластика на разгонах и торможениях, чтобы на углах не было утолщений.
- Текстовый конфиг. Все параметры лежат в обычном текстовом файле — никакой перекомпиляции прошивки, как было с Marlin: правишь, сохраняешь, перезапускаешь.
- Веб-интерфейс. Управление идёт через панель Mainsail или Fluidd в браузере — отправка моделей, мониторинг, ручное перемещение головки.
Причём здесь Nintendo Switch
Никакой магии в самой консоли нет. Switch здесь — просто удобная и забавная платформа для запуска Linux: внутри у неё четырёхъядерный SoC Nvidia Tegra X1, который на голову мощнее восьмибитки Prusa, плюс встроенный сенсорный экран, который красиво заменяет «лицевую панель» принтера. Чтобы установить туда Ubuntu и Klipper, консоль нужно предварительно взломать — через программный эксплойт или модчип.
Большая часть ролика Cocoanix как раз и посвящена этому процессу: установка Linux на Switch, развёртывание Klipper и Mainsail, поиск серийного идентификатора платы MK3S, прошивка нового образа и финальная связка двух устройств. Результаты печати 3DBenchy показывают примерно на 7-й минуте 50-й секунде видео.
Сам автор честно предупреждает: «для большинства людей Raspberry Pi — лучший выбор». Switch в этой истории — стильный трюк ради ютуб-видео, а не оптимальное решение. Зато за счёт сенсорного экрана получается на удивление функциональная связка, и сама идея «оживить старый принтер при помощи игровой консоли» отлично работает как рекламная упаковка вполне серьёзного апгрейда.
Что теперь стало узким местом
Когда вычислительная мощность перестаёт ограничивать MK3S, в дело вступает физика самой машины. После перехода на Klipper и разгона до 400 мм/с упереться удалось уже не в электронику, а в железо:
- Хотэнд и экструдер. Штатный узел Prusa просто не успевает плавить и продавливать пластик так быстро — отсюда чуть «грубоватый» вид свежесвёрстанного кораблика.
- Охлаждение. На таких скоростях слой не успевает остывать, и геометрию начинает «вести».
- Y-ось с подвижным столом. Конструкция MK3S, где модель ездит вперёд-назад вместе со столом, на ускорении 17 000 мм/с² уже близка к своему механическому потолку.
Иными словами, дальше уже нужны не апгрейды прошивки, а замена самого хотэнда, более мощный вентилятор и, в идеале, переход на принтер с неподвижным столом по оси Y.
Стоит ли повторять
Если у вас уже есть старенький Prusa MK3S или другая модель на 8-битной электронике, то сам факт перехода на Klipper — одна из лучших вещей, которые можно сделать с принтером: бесплатно, мощно, и заодно вы получаете современные функции вроде Input Shaping. А вот обязательно использовать для этого Switch не нужно: Raspberry Pi 4/5 справится не хуже, обойдётся дешевле и не потребует возни с взломом консоли.
На современных принтерах, у которых уже стоят 32-битные платы и встроенный Klipper, городить SBC сбоку смысла куда меньше — там вычислений хватает и без посторонней помощи. Но для «золотого» поколения Prusa MK3S/MK3S+ история Cocoanix — это, пожалуй, самый наглядный способ показать, что аппаратные пределы машины обычно лежат гораздо выше, чем кажется по штатной прошивке.
