Modder usa Nintendo Switch para turbinar impressora 3D, reduzindo tempo de impressão em até 90%.

Um entusiasta de impressão 3D provou que um Nintendo Switch desbloqueado pode ser muito mais do que um console de jogos. Ele transformou o portátil em um controlador para uma impressora Prusa MK3S, alcançando uma redução impressionante no tempo de impressão do modelo de referência 3DBenchy. O que antes levava 90 minutos, agora é concluído em apenas 8 minutos e 41 segundos, um ganho de quase 90%.

O experimento, divulgado pelo canal Cocoanix 3D Printing, mostra o Switch rodando Ubuntu Linux com o firmware Klipper, conectado à impressora via cabo USB. A escolha do console, embora visualmente provocativa, tem uma base técnica sólida. A Prusa MK3S, popular em comunidades de impressão 3D, é limitada pelo seu microcontrolador de 8 bits, que gerencia cálculos de trajetória e aceleração.

Ao transferir esses cálculos para o processador mais moderno do Switch, a impressora ganha a capacidade de operar em velocidades muito mais altas. Conforme informação divulgada pelo canal Cocoanix 3D Printing, o console da Nintendo possui um SoC NVIDIA Tegra X1 com processador ARM Cortex-A57 de 64 bits, capaz de atingir até 2 GHz e com 4 GB de memória LPDDR4. Essa performance contrasta fortemente com o microcontrolador AVR de 8 bits da Prusa MK3S, projetado para tarefas mais simples.

A Potência do Switch Contra o Gargalo da Impressora

A diferença de poder de processamento é tão grande que o gargalo da máquina muda. Com o Switch cuidando dos cálculos, o limite passa a ser o conjunto mecânico da impressora, como o hotend, o extrusor e o sistema de refrigeração, e não mais a eletrônica original.

O mérito dessa aceleração não é da Nintendo, mas sim do Klipper, um firmware de código aberto. O Klipper opera separando o cérebro da impressora em duas partes: um computador externo (host) que processa o G-code e calcula os movimentos, e a placa da impressora, que se torna apenas uma executora, recebendo instruções já processadas.

Essa arquitetura é o oposto do firmware tradicional Marlin, que tenta realizar todas as tarefas no próprio microcontrolador. Geralmente, um Raspberry Pi é usado como host, mas neste caso, o Nintendo Switch com Ubuntu Linux assume essa função. O controle é feito através de interfaces web como Mainsail ou Fluidd, acessíveis por navegador.

Input Shaper e Pressure Advance: Segredos da Impressão Rápida e de Qualidade

Outro componente crucial para essa façanha é o Input Shaper. Essa técnica de compensação de ressonância, documentada no Klipper, utiliza pulsos contrários nos comandos dos motores para cancelar as vibrações naturais do chassi durante acelerações e inversões de direção. Isso resulta na eliminação de ondulações indesejadas, como o “ringing” ou “ghosting”, que aparecem em impressões rápidas.

O criador do projeto, Cocoanix, descreveu a diferença de performance de forma clara, comparando o uso do Marlin em um microcontrolador a “pedir para uma calculadora rodar uma planilha”. Essa analogia resume a ideia de que o hardware da Prusa MK3S é excelente, mas seu microcontrolador original estava defasado para as demandas de velocidade.

No teste com o modelo 3DBenchy, utilizando a configuração SpeedBenchy, a combinação de 400 mm/s com 17.000 mm/s² de aceleração elevou a Prusa MK3S a um novo patamar. Apesar de a peça final apresentar alguns defeitos visíveis, atribuídos às limitações mecânicas da impressora, a capacidade de imprimir tão rapidamente é notável.

O recurso Pressure Advance também contribui significativamente para a qualidade. Ele gerencia a pressão dentro do bico aquecido durante as mudanças de velocidade, ajustando a extrusão para evitar acúmulo de material em cantos e garantir uma largura de linha mais consistente. Com Input Shaper e Pressure Advance ativos, a impressora mantém uma qualidade aceitável mesmo em altas velocidades, algo inviável com o firmware original.

Por que o Switch e Não um Raspberry Pi?

A escolha do Nintendo Switch, segundo o próprio Cocoanix, é mais estética do que técnica. Para a maioria dos usuários, um Raspberry Pi continua sendo uma opção mais prática e acessível. A vantagem do Switch reside em seu processador potente, tela touchscreen integrada e no aproveitamento do ecossistema de homebrew já existente para o console.

É importante notar que este método funciona em unidades do Switch suscetíveis a exploits clássicos, geralmente fabricadas antes de correções de hardware pela Nintendo. O console opera em dual boot, alternando entre o sistema oficial e o Linux, sem modificações permanentes no firmware original. O Switch 2, com proteções diferentes, não é compatível com este procedimento.

Um Argumento Contra a Obsolescência Programada na Impressão 3D

A redução drástica no tempo de impressão não significa que todas as Prusa MK3S rodarão dez vezes mais rápido. O ganho é mais expressivo em peças menores e com acelerações agressivas. Em modelos grandes, o hotend e outros componentes mecânicos voltam a ser o fator limitante. A 3DBenchy, por ser uma peça curta, serve como um bom teste de velocidade.

Este experimento também serve como um argumento contra a obsolescência programada na impressão 3D. Enquanto a Prusa lança modelos mais novos com placas de 32 bits e suporte nativo a tecnologias como Input Shaping, a instalação do Klipper em uma MK3S mantém o equipamento competitivo por mais tempo. Essa alternativa, contudo, pode implicar na perda de funcionalidades específicas do ecossistema da fabricante, como o MMU3.

Para quem possui um Switch desbloqueado em casa, o custo adicional é zero. Caso contrário, um Raspberry Pi Zero 2 W, que resolve o mesmo problema, custa cerca de 20 dólares. A impressão do barco em 8 minutos é um feito de um criador de conteúdo, mas a base técnica é sólida, com Klipper, Input Shaper e Pressure Advance sendo ferramentas maduras e com grande suporte comunitário. O Switch é apenas o componente que gerou a manchete viral.