FIRMWARE DE LA IMPRESORA 3D: QUÉ ELEGIR Y CÓMO CAMBIARLO.

IDEA 1.61

Elegir el firmware de una impresora 3D puede ser un reto. Sigue leyendo para conocer las mejores opciones y cómo instalarlas en tu impresora 3D.

Hacer que todo funcione.

El firmware es el vínculo entre el software y el hardware: convierte las entradas del software en una salida que el hardware del ordenador puede entender.

En la impresión 3D, este proceso tiene lugar cada vez que se envía un archivo de código G desde el software de corte a la impresora 3D: El firmware “elabora” el código y, en consecuencia, da una salida a los motores paso a paso, los calentadores, la pantalla, etc.

Por ejemplo, consideremos el comando de código G “G1 X10 Y20”. El firmware entiende este comando y luego determina la salida que debe darse al motor paso a paso para que el extrusor alcance X=10 e Y=20. Sin el firmware, la impresora 3D no entendería la entrada del código G.

En este artículo, veremos por qué querrías cambiar el firmware de tu impresora 3D, y luego entenderemos el proceso de cómo cambiarlo. Después, veremos algunas de las opciones de firmware de impresoras 3D más populares entre las que elegir. ¡Vamos a ello!

Razones para cambiar.

Entendamos algunas de las razones por las que se quiere cambiar el firmware.

Cálculos más rápidos.

La velocidad de cálculo dependerá de la tecnología de impresión 3D con la que se trabaje. Por ejemplo, el diseño de las impresoras delta y CoreXY es tal que se necesita un complejo conjunto de instrucciones para el control preciso del movimiento. Si el firmware no está optimizado para realizar estas instrucciones con rapidez, puede provocar tartamudeos o el bloqueo de la impresora a altas velocidades. Este problema también está parcialmente influenciado por la elección de la placa controladora.

Compatibilidad de la placa del controlador.

El firmware suele estar diseñado para un hardware específico. Por ejemplo, el firmware de Marlin puede funcionar en una placa RAMPS o RUMBA, pero no en una Smoothieboard o una Duet. Por lo tanto, si vas a cambiar tu placa controladora para obtener más funciones, es posible que también tengas que cambiar el firmware de tu impresora 3D.

Funciones más avanzadas.

El firmware puede ofrecer características específicas que hacen que una opción destaque entre las demás. Es posible que necesites el firmware para una determinada función, o que te sientas más cómodo con una opción sólida para todo. En estos casos, cambiar el firmware te permite conseguir lo que necesites para tu impresora 3D.

Compatibilidad.

La placa controladora.

La placa controladora es como la placa base de un PC o un smartphone. Así que, al igual que un dispositivo Apple no puede ejecutar el sistema operativo Android, una placa controladora no puede ejecutar cualquier firmware. Algunas placas controladoras están limitadas por sus capacidades de hardware, otras por su diseño propietario.

Si vas a cambiar el firmware de tu impresora 3D, es crucial conocer las especificaciones exactas de tu placa controladora. A menudo, están impresas en la propia placa controladora. Si no, puedes consultar la hoja de especificaciones del fabricante para obtener información más detallada.

Algunas impresoras, especialmente las profesionales de alto nivel, tienen placas de control propietarias. En estos casos, es más difícil o incluso imposible realizar cambios en el firmware.

El firmware.

Al igual que las placas controladoras no están diseñadas para ejecutar todos los firmwares, los firmwares no están diseñados para ser universalmente compatibles. A la hora de elegir el firmware, debes comprobar si la opción elegida es compatible con las especificaciones de tu placa controladora.

Deberías consultar las páginas web del firmware y de la placa controladora para ver si una menciona a la otra. Si tienes alguna duda, siempre puedes ponerte en contacto con los fabricantes para estar seguro.

También ayuda conocer el firmware actual que se ejecuta en tu impresora 3D. Si estás utilizando el firmware de serie, los fabricantes de impresoras 3D suelen subir versiones actualizadas a sus sitios web.

Qué necesitarás.

Para cambiar el firmware de tu impresora 3D necesitarás lo siguiente:

• Un ordenador: Puede ser la misma máquina que estás utilizando para tu flujo de trabajo de impresión 3D.
• Arduino IDE: Puedes descargarlo gratuitamente desde el sitio web de Arduino. Es necesario para ver, editar y cargar el firmware.
• Cable USB: Dependiendo del puerto de tu impresora 3D, necesitarás un cable USB para conectar tu PC a tu impresora 3D.
• Archivo de firmware: Dependiendo de tus preferencias, descarga el archivo de firmware de la impresora 3D desde las fuentes respectivas. En este artículo, utilizaremos Marlin como ejemplo de firmware a la hora de actualizar.
• Información específica de la impresora: Una vez que hayas elegido el firmware compatible, navega hasta donde se almacenan las configuraciones específicas de la máquina. Deberías tomar nota de las configuraciones por defecto que son específicas de tu impresora 3D. Estos pueden incluir:
  • Pasos (mm) para tus motores X, Y, Z y extrusor.
  • Distancias máximas de desplazamiento de tus tres ejes.
  • Velocidades máximas de avance (o velocidad) y aceleración para tus ejes y motores de extrusión.
  • Cualquier otra configuración personalizada en su firmware original.

Las etapas.

A continuación se detallan los principales pasos que necesitas para cambiar el firmware de tu impresora 3D:

1. Conecta tu impresora 3D al ordenador con un cable USB.
2. Abre tu firmware (en este caso, Marlin) en Arduino IDE.
3. Si quieres hacer algún cambio, puedes hacerlo ahora en la sección específica de la impresora del firmware. (Puedes encontrar las instrucciones sobre cómo ejecutar cualquier cambio en el propio firmware).
4. En la sección “Herramientas”, selecciona el procesador de la placa controladora de tu impresora 3D y asegúrate de que el puerto COM está correctamente configurado.
5. Una vez que hayas terminado, haz clic en el icono “Tick” en la esquina superior izquierda. Esto iniciará el proceso de compilación. Una vez compilado el firmware, recibirás un mensaje que dice “Done Compiling”.
6. Sube el firmware a tu impresora 3D.
7. Inicializa la EEPROM en tu impresora 3D.

Ya está. En sólo siete pasos, has cambiado el firmware de tu impresora 3D. Si te gusta más aprender de forma visual o quieres instrucciones más detalladas paso a paso para varias configuraciones, hay un gran tutorial de Teaching Tech.

Una nota importante: ten cuidado con los cambios de unidades al introducir los valores de velocidad o aceleración. Algunos firmware miden la velocidad en mm/s, pero otros utilizan a veces mm/min. Además, algunas impresoras 3D necesitan un bootloader para cambiar el firmware.

Así que, ahora que sabemos cómo hacer el cambio, ¡vamos a ver las mejores opciones que existen!

Opción No. “1 “: Marlin.

Marlin es una de las opciones de firmware para impresoras 3D más conocidas y utilizadas. Muchos fabricantes de impresoras 3D incluyen el firmware Marlin tal cual o lo adaptan para que funcione en sus impresoras 3D. Con sus orígenes en Sprinter y GRBL (otro firmware), los puntos fuertes de Marlin son su alto nivel de personalización y el fuerte apoyo de la comunidad.

Viene en dos versiones diferentes: una para placas de 8 bits y otra para placas de 32 bits. La versión de 32 bits ofrece características mejores y más actualizadas. La capacidad de personalizar casi todo permite utilizar Marlin incluso para tus propias construcciones de impresoras 3D. De hecho, Marlin se utiliza a menudo para manejar máquinas CNC y grabadores láser.

• Sitio web: Marlin.
• Características principales: Soporta una gran variedad de máquinas, altamente compatible, ampliamente utilizado, frecuentemente actualizado.
• Compatibilidad: Prácticamente todos los controladores de 8 bits o placas de controladores de 32 bits.
• Requisitos: Arduino IDE.

Opción N0. “2”: Klipper.

El firmware Klipper es un firmware para impresoras 3D más reciente y con más funciones. Lo más destacado de Klipper es su capacidad para realizar cálculos a gran velocidad, lo que se traduce en velocidades de impresión 3D más rápidas. El firmware Klipper puede permitir que su impresora 3D de 8 bits funcione a velocidades superiores a 80-100 mm/s. Para conseguirlo, hace uso de un ordenador de placa única adicional como una Raspberry Pi.

Las características como el “avance suave de la presión” y la “conformación de la entrada” ofrecen una experiencia de impresión 3D muy fiable y de buena calidad. Puede funcionar en muchas impresoras 3D cartesianas y de estilo delta con poco hardware adicional (aparte de la Pi). El firmware de Klipper está escrito en Python, pero con una codificación más sencilla. Ahora que no es sólo un firmware experimental, definitivamente deberías probarlo para obtener una mejor calidad de impresión con velocidades más rápidas.

• Sitio web: Klipper.
• Características principales: Permite imprimir a mayor velocidad, compatibilidad con OctoPrint, movimiento preciso del motor paso a paso, bien documentado.
• Compatibilidad: Microcontroladores basados en Atmel ATmega, microcontroladores basados en ARM, impresoras basadas en Beaglebone PRU.
• Requisitos: Raspberry Pi.

Opción N0. “3”: Prusa.

El firmware de Prusa es una de las versiones modificadas del firmware de Marlin que mencionamos anteriormente. Está ajustado para funcionar con las placas Einsy Rambo que vienen con las impresoras 3D Prusa. Esto significa que el firmware sólo es compatible con las propias impresoras de Prusa, pero viene repleto de buenas características y se actualiza regularmente.

Las impresoras Prusa son algunas de las mejores impresoras 3D que existen, con muchas características propias como el soporte de impresión multimaterial, la nivelación de la cama de malla y los controladores TMC 2130. Estas características se benefician de un firmware que está específicamente ajustado para funcionar mejor con ellas. Con la naturaleza de código abierto y libre del firmware de Prusa, sólo ha mejorado con el tiempo.

• Página web: Prusa.
• Características principales: Limpio y fácil de usar, bien documentado, de código abierto.
• Compatibilidad: Placa Einsy Rambo.
• Requisitos: Impresora 3D Prusa.

Opción No. “4”: Repetier.

El firmware de Repetier proviene del mismo equipo que fue pionero en el popular software Repetier-Host. Ambos funcionan bien juntos y complementan sus características. El firmware Repetier genera impresiones 3D muy fiables y rápidas y funciona tanto para impresoras 3D cartesianas como delta.

Otra gran característica es que el firmware de Repetier es altamente personalizable. Utilizando la herramienta de configuración del firmware de Repetier, puedes introducir fácilmente tus necesidades específicas y controlar muchos parámetros. Además, el hecho de ser de código abierto y de descarga gratuita ayuda a la actualización regular de las funciones y al mantenimiento de este firmware.

• Página web: Repetier.
• Características principales: Excelente documentación, compatible con tableros basados en Duet, optimizado para su uso con Repetier-Host, fácil de personalizar.
• Compatibilidad: Una gama de placas de 8 bits, además de RADDS (RepRap Arduino-Due Driver Shield).
• Requisitos: Arduino IDE.

Opción No. “5”: RepRap.

Originalmente diseñado para la placa controladora Duet, el firmware de RepRap fue una de las primeras opciones en soportar placas de 32 bits. Puedes actualizar fácilmente el firmware con sólo hacer algunos cambios en el archivo de configuración a través de una tarjeta SD. También hay una gran herramienta de configuración online que puede ayudarte a definir o actualizar el archivo de configuración del firmware.

Una de las limitaciones es que el firmware de RepRap sólo funciona en algunas placas, concretamente en las que utilizan chips AVR de 32 bits. Configurar el firmware de RepRap puede ser intimidante, especialmente para cualquiera que no esté familiarizado con el proceso general. Sin embargo, si tienes la paciencia de leer la documentación (y buscar ayuda cuando sea necesario), las características que ofrece bien valen tu tiempo.

• Sitio web: RepRap.
• Características principales: Alta modularidad, configuración y control basados en la web.
• Compatibilidad: Duet, RADDS, Smart-RAMPS.
• Requisitos: Un editor de texto, el software anfitrión Pronterface, Bossa (según la placa).

Opción No. “6”: Smoothieware.

Escrito para el controlador Smoothieboard, Smoothieware es otro firmware diseñado para placas de 32 bits. Smoothieware es un programa polivalente y rico en funciones que se desarrolló pensando en el rendimiento. También permite una gran cantidad de configuraciones personalizadas, incluyendo la posibilidad de añadir motores paso a paso adicionales y configurar la placa para el corte por láser o el fresado CNC.

Al igual que el firmware de RepRap, Smoothieware está limitado a muy pocas placas, siendo las únicas importantes la propia Smoothieboard y la Azteeg X5 Mini. La comunidad de usuarios y desarrolladores también es relativamente nueva y pequeña. Pero con una gran documentación, este firmware de código abierto y gratuito es fácil de explorar.

• Sitio web: Smoothieware.
• Características principales: Compatibilidad con 32 bits, configuración fácil y flexible, soporte para cortadoras láser y fresadoras CNC.
• Compatibilidad: Smoothieboard, placa electrónica R2C2, Azteeg X5 mini.
• Requisitos: Software de edición de textos.

Artículo original disponible en: 3ALLDP.