Modder acelera impressora 3D em até 90% com Nintendo Switch

Um entusiasta de impressão 3D decidiu transformar um Nintendo Switch desbloqueado em um controlador para uma impressora Prusa MK3S. O resultado foi impressionante: o tempo de impressão do famoso modelo 3DBenchy caiu de 90 minutos para apenas 8 minutos e 41 segundos. Isso representa uma redução de quase 90% no tempo, só com essa modificação. O projeto foi apresentado no canal Cocoanix 3D Printing, onde o portátil da Nintendo roda o Ubuntu Linux, utilizando o firmware Klipper e conectado à impressora via cabo USB.

A escolha do Switch não é apenas uma brincadeira visual. Na verdade, ela tem um fundamento técnico bem interessante. A Prusa MK3S é limitada por um microcontrolador de 8 bits, que é responsável por calcular as trajetórias e controlar os motores da impressora. Ao transferir essa tarefa para um processador mais moderno, como o que está no Switch, a impressora consegue operar em velocidades que antes eram impossíveis, já que a eletrônica original não conseguiria lidar com isso.

### O que o Switch traz para a impressora

O Nintendo Switch é equipado com um processador NVIDIA Tegra X1, que possui quatro núcleos ARM Cortex-A57 de 64 bits, operando a até 2 GHz, além de 4 GB de memória. Em comparação, o microcontrolador da MK3S é um modelo de 8 bits, que não foi projetado para lidar com cálculos complexos em tempo real. Essa diferença faz com que o Switch mude completamente a dinâmica da impressora. Com o console assumindo o cálculo, a limitação passa a ser o conjunto mecânico, como o hotend e o extrusor, em vez da eletrônica.

### Como o Klipper faz a diferença

O grande benefício não vem da Nintendo, mas sim do Klipper, um firmware de código aberto que divide as funções do controlador da impressora. Um computador externo, que pode ser o Switch, processa o G-code e calcula os movimentos. A placa da impressora apenas executa as instruções recebidas, o que é bem diferente do modelo tradicional, onde tudo é feito no microcontrolador da impressora.

No caso do Cocoanix, o Switch atua como um “host”, conectado à MK3S via USB. O controle é feito por meio de um painel web, acessado por qualquer navegador na rede local. Outro componente importante é o Input Shaper, que ajuda a eliminar vibrações indesejadas durante a impressão, garantindo uma qualidade superior em altas velocidades.

### Os resultados do teste com o 3DBenchy

A 3DBenchy é uma pequena embarcação que é amplamente utilizada para calibrar impressoras 3D. Com a configuração de velocidade e aceleração ajustadas, Cocoanix conseguiu imprimir o modelo em apenas 8 minutos e 41 segundos. Para se ter uma ideia, a Prusa MK3S original leva cerca de 90 minutos para o mesmo trabalho.

Com uma velocidade máxima de 400 mm/s e uma aceleração impressionante de 17.000 mm/s², a impressora se destaca. Embora a peça final tenha mostrado alguns defeitos visíveis, isso se deve às limitações do próprio hardware original, como o hotend e o sistema de refrigeração, além do design da impressora.

### A importância do Pressure Advance

Outro recurso importante do Klipper é o Pressure Advance. Ele ajusta a pressão dentro do bico aquecido durante as acelerações e desacelerações, o que resulta em menos imperfeições nas impressões. Com o Input Shaper e o Pressure Advance funcionando juntos, a MK3S consegue manter uma qualidade aceitável em velocidades em que o firmware original provavelmente travaria.

### Por que escolher o Switch e não um Raspberry Pi?

A escolha do Switch também tem um apelo estético. Embora um Raspberry Pi seja uma escolha prática e econômica, o Switch oferece vantagens como um processador potente e uma tela touchscreen, que facilita o controle direto da impressora. O método de instalação aproveita toda a cena de homebrew que existe em torno do Switch, mas é importante notar que nem todos os consoles são adequados. Apenas aqueles fabricados antes de uma correção de hardware da Nintendo podem ser utilizados para esse tipo de modificação.

### O que isso significa para a impressora?

Vale destacar que essa redução de tempo não significa que todas as impressões na Prusa MK3S serão dez vezes mais rápidas. O ganho é notável em peças menores e em situações específicas. Em impressões maiores, as limitações do hardware ainda podem ser um fator. A 3DBenchy é um modelo pequeno, ideal para testes de desempenho.

Essa experiência também levanta questões sobre a obsolescência programada na impressão 3D. Embora existam novos modelos de impressoras, como a MK3.5 e MK4, que já vêm com placas mais modernas, modificar uma MK3S com Klipper pode ser uma maneira de prolongar a vida útil do equipamento. Para quem está disposto a investir um pouco mais de tempo e esforço, um Raspberry Pi é uma solução acessível, enquanto um Switch já desbloqueado pode ser uma alternativa sem custo adicional.

No fim das contas, essa experiência não apenas mostra o potencial do Klipper e suas ferramentas, mas também destaca como um console de jogos pode ter um papel inesperado no mundo da impressão 3D.