Klipper 与 Marlin：全面的 3D 打印机固件对决

Klipper 和 Marlin 是两种流行的 3D 打印机固件实现。 Marlin 于 2011 年首次开发，是当今最流行的 FDM（熔融沉积建模）打印机固件。它易于使用、可靠、准确，并且与大多数 3D 打印机兼容。 Klipper 于 2016 年开发，具有独特的设计理念，注重速度和打印质量。正因为如此，它迅速受到欢迎，以至于多家知名3D打印机制造商都推出了基于Klipper的3D打印机。

在本文中，我们比较了 Klipper 和 Marlin 固件的工作原理、处理任务的方式以及主要优缺点。

什么是 Klipper 固件？

Klipper 是一个免费的开源 3D 打印机固件项目。它始于 2016 年，专注于提高 3D 打印机的处理速度。如今，Klipper 支持 500 毫米/秒及以上的打印速度，并首创了输入整形和平滑压力推进等功能，极大地提高了打印质量。

Klipper 的设计理念是在控制器之间分配计算负载。 32 位控制器（例如 Raspberry Pi）将计算成本较高的 G 代码转换为机器指令。然后，3D 打印机的主 8 位微控制器用于直接与硬件连接并中继转换后的指令。

Klipper 固件的用途是什么？

Klipper 固件的目的是将 G 代码转换为 3D 打印机步进电机的硬件指令，并与硬件连接以生成 3D 打印对象。 Klipper 的设计理念包括使用功能强大的计算机板将 G 代码转换为低级指令，然后使用功能较弱的控制器与 3D 打印机的步进电机、加热器和挤出机连接。

Klipper 固件如何工作？

Klipper 固件的工作原理是将 G 代码转换为 3D 打印机上安装的硬件的指令。这可以包括将输入整形和压力提前等高级功能合并到发送到这些打印机的运动指令中。 

这些 G 代码转换计算发生在功能相对强大的计算机板上，例如 Raspberry Pi。然后，产生的运动指令被发送到功能较弱的控制板，该控制板直接与电机连接，并仅负责将指令转发给电机。

何时使用 Klipper 固件？

Klipper 固件可与任何与其兼容的 3D 打印机一起使用，以充分利用由此产生的高质量、高速打印。 Klipper 需要一定程度的技术知识才能正确安装，但“安装助手”的引入降低了进入门槛。如果您想充分利用 3D 打印机，并且您对计算机有基本的了解，那么值得尝试一下 Klipper。

与 Marlin 相比，Klipper 固件如何处理处理任务？

Marlin 在打印机的主 8 位控制器板上执行所有处理任务。这包括将 G 代码转换为运动指令以及与步进电机和挤出机连接。 Klipper 使用一种处理方法，将计算工作负载分配给多个控制器。标准控制器专门用于与电机连接。更强大的计算机板用于处理将 G 代码转换为运动指令时发生的计算量大的操作。通常使用 Raspberry Pi 来实现此目的，但也可以使用其他基于 Linux 的 32 位计算机板。

Klipper固件有什么特点？

Klipper 固件具有以下功能，其中包括：

1. 高速打印： 能够在步进电机上实现行业领先的速度，实现速度高达 500 毫米/秒的高速打印。
2. 高分辨率运动规划： 这可以实现高度精确、高度详细的运动规划，从而最终提高打印质量。
3. 可定制性： 可使用配置文件轻松进行配置，并具有许多不同的 Web 界面，可根据您的喜好使用。
4. 输入整形： 开创性的输入整形，可以补偿打印对象中出现的重影或振铃等振动和共振。输入整形改变挤出机的运动以消除振动。它通过使用数学模型来计算和改变运动，从而补偿早期运动引起的振动来实现这一点。 
5. 平滑压力推进： 平稳的压力推进改变了打印机挤出细丝的方式。传统的压力推进试图实现即时的挤出速度变化。然而，这会导致挤出滞后，即压力积聚开始和长丝实际挤出之间存在延迟。这会导致压力前进开始时挤压不足，而压力结束时过度挤压。  当挤出机应该增加和减少压力时，平稳的压力前进会抢占先机。在这些点上，挤出机将稍微提前开始增加压力，以使细丝在正确的时间开始流动。在挤出结束时，它将较早开始降低压力，以便在发生过度挤出之前使细丝较早停止流动。这使得印刷品更加均匀，缺陷更少。

Klipper 固件如何增强 CNC 加工能力？

Klipper固件的许多核心功能都可以转化为CNC加工功能，包括：快速加工、远程控制、可定制性、高分辨率和精密运动规划。然而，Klipper 的开发仅考虑了 3D 打印，因此当前实施的固件中完全缺少许多基本的 CNC 功能，例如：换刀、探测和铣削控制。我们正在努力添加一些基本功能，以使 Klipper 适合 CNC 加工。

Klipper固件的主要优点是什么？

Klipper 固件的主要优点是速度和打印质量。在 Klipper 固件上运行的 3D 打印机能够达到 500 毫米/秒及以上的速度。输入整形等功能有助于保持这些打印件的极高质量。 Klipper 还可以通过许多 GUI 选项和基于 Klipper 的 3D 打印机的远程控制轻松进行定制。

Klipper 固件的主要缺点是什么？

Klipper 的主要缺点是它依赖于额外的硬件。 Klipper 的主要设计理念是将计算量大的操作卸载到单独的计算机板（例如 Raspberry Pi）上。这就需要这些额外的、更昂贵的计算机板，而像 Marlin 这样的固件只需要较低级别、成本较低的控制器。

Klipper 固件可以安装在多种 3D 打印机硬件上吗？

是的，Klipper 固件可以安装在各种 3D 打印机硬件上。 Klipper 设计灵活，兼容多种硬件和 FDM 3D 打印机类型。 Klipper 安装和更新助手 (KIAUH) 的引入使安装过程变得更加容易，这是一个帮助安装 Klipper 的应用程序。还可以选择将第三方 Klipper 垫与 3D 打印机一起使用。这些板包含安装了 Klipper 的控制器，通常配有触摸屏，因此只需将它们连接到打印机即可使用 Klipper。

什么是 Marlin 固件？

Marlin 是一款开源 3D 打印固件程序，于 2011 年首次开发。此后，它越来越受欢迎，成为 FDM 打印机最流行的 3D 打印固件。如今，大多数打印机都运行 Marlin 固件或其某些衍生版本。

Marlin 设计用于 8 位微控制器，特别是 Arduino 控制器。在开发时，这有助于降低 3D 打印的进入门槛，因为 8 位微控制器广泛可用且价格实惠，从而降低了 3D 打印机的总体成本。 Marlin 以其可靠性、准确性、易用性以及与当今大多数 FDM 打印机的兼容性而闻名。

Marlin 固件的用途是什么？

Marlin 固件的目的是将 G 代码转换为机器指令，并使用这些指令控制 3D 打印机的硬件来生产 3D 打印物体。

Marlin 固件如何工作？

Marlin 固件的工作原理是将 G 代码转换为控制器板上的机器指令。然后，这些指令被发送到打印机上的各个硬件，以促进打印过程。这包括步进电机、挤出机和加热器。

何时使用 Marlin 固件？

Marlin 固件可用于任何 3D 打印机和任何 3D 打印作业。如果您刚刚开始 3D 打印，那么这是一个很好的固件，特别是因为许多打印机都在基于 Marlin 的固件上运行。 Marlin 易于使用且可靠，是学习 3D 打印基础知识时使用的绝佳固件。

Marlin 固件有哪些功能？

以下是Marlin固件的一些特点：

1. 广泛兼容性： Marlin 与当今大多数消费类 3D 打印机兼容。
2. 在 8 位控制器上运行： Marlin 可以在 8 位控制器上运行，从而降低成本并使其与更广泛的打印机兼容。
3. 可配置性： Marlin 拥有一组丰富的配置选项，可帮助微调打印机行为。
4. 易于使用： Marlin 非常适合初学者，提供许多指南来帮助理解基本功能。
5. 广泛的插件和附加组件支持： Marlin 有多种附加组件和插件可供使用。这些可实现诸如使用床调平探针和灯丝传感器等功能。

与 Klipper 相比，Marlin 如何处理处理任务？

Marlin 的设计理念与 Klipper 截然不同。 Klipper 在打印机的 8 位控制器和更强大的 32 位控制器板之间分配处理任务。 32 位控制器可处理计算量大的操作，例如 G 代码转换和高级功能。 8 位控制器仅处理与 3D 打印机硬件的接口。

使用 Marlin，G 代码转换直接在与 3D 打印机硬件连接的控制器上执行。 Marlin 被编写为在 8 位控制器板上运行，这有助于降低成本，尽管与 Klipper 相比这会牺牲性能。截至2019年，Marlin也可以在32位板上运行，并利用改进的处理能力来支持一些关键功能，并提高固件的整体处理速度。

Marlin 可以安装在各种 3D 打印机硬件上吗？

是的，Marlin 可以安装在各种 3D 打印机硬件上。 Marlin 仍然是消费级 3D 打印机事实上的固件标准。它可以安装在任何8位Atmel AVR或32位ARM控制器上。

Marlin 固件的优势是什么？

使用 Marlin 固件有几个优点，包括：

1. 可定制性： Marlin 具有良好的自定义选项，以及大量附加组件和配置选项。
2. 社区支持： Marlin 拥有庞大且活跃的社区，可以为用户提供支持。
3. 简单设置： Marlin 相当容易安装和配置。有许多指南和教程可以帮助初学者完成此过程。
4. 可靠性： Marlin 自 2011 年推出以来，非常稳定、可靠且一致。

Marlin 固件的缺点是什么？

Marlin 固件有一些缺点，包括：

1. 处理速度： Marlin 的处理速度有限，因为它使用打印机的主控制器板来进行处理。这限制了固件支持的速度，并且还限制了需要更多处理能力的某些功能。
2. 繁琐的更新过程： 对打印机固件或配置的任何更新都需要重新刷新控制器板，这可能是一个耗时且繁琐的过程。

Marlin 固件适合 3D 打印吗？

是的，Marlin 固件适用于 3D 打印。 Marlin于2011年首次开发。此后，它已成为首选的3D打印固件程序，拥有庞大的用户群。基于 Marlin 的 3D 打印机种类繁多。该固件是开源的，并且仍在积极开发中，并定期更新和新功能。

摘要

本文介绍了 Kipper 和 Marlin 3D 打印机软件，对它们进行了解释，并讨论了它们之间的比较。要了解有关 3D 打印软件的更多信息，请联系 Xometry 代表。

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