Léto je za námi a blíží se nejnáročnější část roku – a myslím si, že do ni vstupujeme dobře připraveni. Během letních měsíců jsme nezaháleli a snažili jsme se vylepšit, co se dalo. V první řadě jsme náš tým rozšířili o téměř sto nových lidí, kteří nastupují především do výroby. Díky tomu rychleji zpracováváme zbylé předobjednávky Original Prusa XL. Naši programátoři si pro vás připravili první alfaverzi firmwaru s Input Shaperem pro XL, a také PrusaSlicer 2.7-alpha1 se spoustou užitečných nových funkcí! Je toho mnohem víc, tak to pojďme postupně rozebrat.

Navyšujeme výrobní kapacitu

Už minulý týden jsme se na sociálních sítích podělili o informaci (a pro jistotu to nyní píšu i sem), že se nám povedlo vyřešit prakticky všechny problémy s dodavateli i součástkami a podstatně jsme rozšířili výrobu – náš tým se rozrostl o téměř sto nových lidí. Kapacita naší budovy ale není nafukovací, takže jsme nejprve museli upravit výrobní prostory. Byla to naprostá nutnost, protože postavit jednu XL tiskárnu trvá skoro trojnásobek času toho, co MK4 a naše portfolio neskutečně narostlo. Nerad bych to zakřiknul, ale konečně to vypadá tak, že máme dost součástek, místa i lidí na to, abychom rozjeli výrobu skutečně naplno. V dohledné době tak můžeme zpracovat všechny předobjednávky.

A abych věci uvedl na pravou míru: XL tiskárny samozřejmě už delší dobu posíláme, ale teprve nyní, s novými posilami a zásobami součástek, se můžeme prokousat celou frontou objednávek daleko rychleji.

Informace pro předobjednávky z roku 2021

Očekáváme, že většinu předobjednávek (většina jich je z roku 2021) odbavíme do konce tohoto roku. Abychom mohli zveřejnit přehled termínů odesílek, přepínáme v pondělí 23. října všechny předobjednávky z roku 2021 do módu standardní objednávky, kterou následně můžete dokončit. Všechny potřebné informace vám dorazí e-mailem. Jakmile budou objednávky z vaší strany dokončeny, budeme mít dostatek údajů na to, abychom zkompletovali tabulku s očekávanými termíny odesílání.

Ještě k e-mailům: jakmile obdržíte e-mail s výzvou, máte dva týdny na dokončení objednávky. Lhůtu jsme stanovili s ohledem na co nejpřesnější výpočet termínů odeslání. V minulých případech někteří zákazníci dokončili objednávku téměř okamžitě, jiným to trvalo déle – a proto jsme nemohli přesně předpovědět, jak dlouho bude vyřízení objednávek trvat. Pokud dokončíte objednávku v daném termínu, budete zařazeni do fronty na základě data vaší předobjednávky (datum odesílky pak naleznete v tabulce online). Pokud dokončíte objednávku později, budete zařazeni do fronty na základě data vaší platby. Tiskárnu sice dostanete o trochu později, ale stále budete vaše objednávka vyřízena s vysokou prioritou. Nemusíte se tak bát, že byste se ocitli až na konci celého seznamu předobjednávek.

V minulosti se mohlo stát, že zákazníci, kteří si objednali jednohlavou tiskárnu, a následně změnili objednávku na jinou variantu, mohli předběhnout ostatní, kteří měli vícehlavou tiskárnu objednanou už od začátku. Zcela upřímně, nečekali jsme, že k tomu bude docházet v takové míře, a že bude tolik “upgradovaných” objednávek. Omlouváme se za zmatky – nový systém by měl být v tomto ohledu mnohem férovější.

Předobjednávky z let 2022 a 2023

Všechny předobjednávky z roku 2022 odbavíme nejpozději do konce dubna příštího roku a zbytek (ty letošní) u vás budou do konce června příštího roku. Zvolíme stejný postup – vezmeme velký balík předobjednávek, zpracujeme je a zveřejníme dodací termíny. Jakmile budou tiskárny na cestě, vrhneme se na další várku.

Opět bych se chtěl omluvit za nepříjemnosti i za zdržení. Usilovně pracujeme na tom, abychom vyřídili všechny předobjednávky a vše nasvědčuje tomu, že se situace v blízké budoucnosti výrazně zlepší.

Rozšíření počtu tiskových hlav a enclosure

Dokončujeme i přípravy na výrobu upgradů, které vám umožní navýšit počet tiskových hlav až na pět. Jakmile vyřídíme všechny předobjednávky tiskáren z roku 2021, budeme mít dostatek kapacit na výrobu a odeslání upgradů na dvouhlavé a pětihlavé tiskárny. Mělo by k tomu dojít relativně brzy – v lednu.

Finišují také práce na dlouho očekávaném zakrytování XL – tedy enclosure. V tuto chvíli stavíme předprodukční kusy, testujeme a k oficiálnímu odhalení dojde v následujících měsících. Enclosure bude mít průhledný vrchní kryt a tzv. draft shield (skládací „štít“ chránící tiskovou plochu před průvanem). Více se dozvíte již brzy!

Input Shaper pro XL

Připravit Input Shaper pro XL bylo o něco náročnější, než jsme předpokládali, ale podařilo se – alfaverzi nového firmwaru nyní najdete na našem Githubu. Myslím si, že je to ideální příležitost trošku rozebrat technické aspekty nového firmwaru. Všechny naše 32bitové tiskárny běží na modifikované verzi systému FreeRTOS, který je doplněn o několik částí firmwaru Marlinu. Ten využíváme pro plánování pohybu a po přidání Input Shaperu už z Marlina zbylo jen posledních pár řádků kódu. Obrovskou část kódu jsme si připravili sami a v době, kdy jsme začali vyvíjet Buddy platformu, to byla jasná volba.

Když vyšel firmware Klipper, internetové diskuze rozvířila především funkce Input Shaper, která zlepšuje kvalitu tisku a umožňuje dosažení vyšších rychlostí. Bylo nám jasné, že ji chceme mít v tiskárnách také. Nejsnáze ji bylo možné implementovat do Original Prusa MK4, a proto jsme začali právě tam. Projekt jsme pojali zevrubně a namísto toho, abychom na bok tiskárny přilepili Raspberry Pi, rozhodli jsme se, že se necháme Klipperem inspirovat a napíšeme si vlastní implementaci, která poběží přímo na hardwaru tiskárny – tedy na čipsetu STM32.

S implementací Linuxu do našich tiskáren jsme opatrní (Linux máme a dlouhodobě vyvíjíme pouze v SL1S). Hlavní problém je otázka zabezpečení. Při pohledu na to, jak rychle celý obor přechází na narychlo zbastlené linuxové distribuce, mě trochu jímá hrůza. Mám totiž pocit, že 3D tisková komunita začne řešit softwarovou bezpečnost až v momentě, kdy se stane něco závažného. Současné 3D tiskárny mají poměrně výkonný hardware, jsou připojené k internetu a většinou mají i přístup do lokální sítě. Zároveň to jsou stroje s pohyblivými a vyhřívanými částmi a jdou ovládat na dálku. Potenciální riziko je tu poměrně vysoké. Proto v tuto chvíli sázíme na naši integrovanou platformu, která je v tomto ohledu dobře zabezpečená.

Předělat Input Shaper pro tiskárnu se zcela odlišnou kinematikou vyžadovalo dost práce. Bylo potřeba upravit vestavěný plánovač, který musí u XL počítat se zcela odlišně koncipovanou osou X a Y. Krom toho jsme museli upravit hned několik funkcí naráz (kromě Input Shaperu také Pressure Advance a Precise Stepping technologie), vše odladit, otestovat a připravit nové tiskové profily. Takhle “na papíře” to může vypadat primitivně, ale udělat to pořádně vyžadovalo značnou časovou investici a dlouhé testování.

Mark XLVI Bastard Concept Inspired Helmet by Budwin – download for free from Printables.com

Input Shaper musí v případě XL provádět daleko více výpočtů než u MK4. Obří modely se tisknou déle a nároky na dlouhodobou spolehlivost strmě stoupají. Není možné spustit malý testovací výtisk, který zabere pár hodin a máte vše prověřeno – v případě XL by se mohly chyby projevit třeba po více než 20 hodinách nepřetržitého tisku. Proto bylo testování časově velmi náročné, a proto se také vydání Input Shaper firmwaru opozidlo.

XL je velmi komplexní tiskárna s vysokorychlostním měničem nástrojů, která může mít až pět tiskových hlav. Každá z nich má navíc interní elektroniku s vlastním firmwarem, který komunikuje se základní deskou. Pokud bychom zahltili hlavní procesor instrukcemi pro Input Shaper, mohlo by dojít ke snížení spolehlivosti na komunikační sběrnici ModBus. Velkou péči jsme proto věnovali i optimalizaci kódu.

Každopádně nyní si “závodní XL” můžete vyzkoušet sami – stáhněte si alfaverzi firmwaru s Input Shaperem a uvidíte, jak to lítá. 🙂 Určitě ale nejdřív mrkněte na náš Github a přečtěte si poznámky k vydání. Ačkoliv jsme před vydáním firmware testovali, je to přece jen alfa a lze očekávat, že tam ještě nějaké chybky budou. Vždycky se ale můžete vrátit na stabilní verzi, kdyby alfa nenaplnila vaše očekávání.

PETG model with PLA supports

Samozřejmě dál pilně pracujeme na optimalizacích, už teď je XL krásně rychlá (mrkněte na video výše, jak toolchanger lítá jako blesk!) a navíc je nádherně úsporná, co se týče spotřeby materiálů. Není tu žádná masivní čistící věž, ani nedochází k “odsmrkávání” filamentu někde bokem. Při výměně materiálu se pouze vyrovná tlak v trysce pomocí tenké (a z velké části duté) vyrovnávací věžičky, takže se zbytečně neplýtvá filamentem. To z XL dělá tu nejrychlejší a nejefektivnější multimateriálovou 3D tiskárnu široko daleko.

Zrušení tisku vybraného objektu z menu tiskárny

Rád bych vypíchl i další super funkce, které se nám podařilo do firmwaru přidat. Jednou z nich je funkce „Zrušit tisk objektu“, kterou uživatelé často požadovali, a kterou nyní najdete přímo v menu tiskárny. Jen pozor – je potřeba nejen naflashovat nový firmware (minimálně 5.1.0-alpha2), ale využít i nejnovější PrusaSlicer (2.7.0-alpha1 nebo novější).

V průběhu tisku stačí otevřít nabídku „Ladit“ a vybrat objekt, který chcete vyřadit z tisku (můžete jej také vrátit do fronty v případě, že jste se spletli). Tisk bude pokračovat, ale všechny instrukce související s vybraným objektem budou ignorovány. Tohle řešení přijde vhod v případě, kdy tisknete více objektů najednou a jeden z nich se odlepí od podložky. Díky nové funkci už nemusíte začínat celý tisk znovu.

A co když máte všechny objekty v G-kódu pojmenované stejně? I na to máme řešení: funkci „Zrušit aktuální objekt“. Stačí počkat, až se tryska dostane k objektu, jehož tisk chcete zrušit, a následně vyberte v menu tuto funkci. Je to rychlejší a praktičtější než se probírat seznamem stejnojmenných objektů.

K implementaci téhle featury nás inspirovalo rozšíření Cancel Object pro Octoprint od Paula Paukstelise. Paulově práci obrovsky fandíme, naší implementaci jsme s ním probrali a skvěle jsme si s ním popovídali i v rámci našeho podcastu. Oceňujeme, kolik toho pro open-source komunitu udělal!

Slicer s hromadou nových funkcí – představení podpory .BGCODE a SVG

Vydali jsme také PrusaSlicer 2.7-alpha1, který je doslova nabitý novými funkcemi. Alfaverzí se v případě PrusaSliceru nemusíte bát, jsou až na výjimky stabilní a všechna nastavení si pro všechny případy drží v separátních složkách. Můžete tedy testovat naprosto bez obav. Novou verzi si můžete stáhnout přímo z našeho Githubu. A na co jsme nejvíc pyšní?

Především se nám podařilo implementovat celou řadu nových technologií, které zásadně urychlují přenos G-codů přes síť – a to tak, že zahájení tisku proběhne prakticky okamžitě! Abychom mohli udělat takový skok, museli jsme implementovat celou řadu dílčích funkcí. Pojďme se na ně podívat postupně:

Šli jsme na to úplně od základů – nejprve jsme se podívali na samotný formát G-codů (ten, který používají prakticky všichni). Ten je totiž, co se velikosti souborů týká, velmi nehospodárný. Jeho výhodou je, že si můžete G-code otevřít v textovém editoru a uvidíte přehledný a snadno čitelný kód. Na druhou stranu jsou ale soubory zbytečně velké. Jako řešení by se nabízela nějaká forma datové komprese, ale nakonec jsme tuto variantu vyhodnotili jako nevhodnou – 3D tiskárny mají specializovaný hardware, který, zjednodušeně řečeno, není vhodný pro dekompresi “zazipovaných” souborů. Komunita navrhla hned několik řešení, jedním z nich je tzv. Meatpack encoding (využívá toho, že množina znaků typického G-codu je velmi omezená). Další možností je použít kompresní algoritmus heatshrink, který má jen velmi malé nároky na paměť.

S vydáním PrusaSliceru 2.7 navrhujeme nový standard pro binární formát G-kódů: tedy binární G-code a kompresi ASCII G-kódů (technické specifikace najdete na Githubu). Nový formát je velmi flexibilní a nabízí variabilní kompresi. Vydáváme také novou libbgcode knihovnu, která obsahuje vše pro konverzi ASCII G-codů na nový binární formát a naopak.

Rozdíl velikosti mezi ASCII G-kódy (tedy mezi „standardními“) a binárními G-kódy bude samozřejmě vždy záviset na obsahu samotného souboru (na slicovaném objektu). Naše testování ukázalo, že při použití binárních G-kódů dokážeme snížit jejich velikost v průměru o 70 % proti standardu.

Dále snižujeme velikost G-codů pomocí G2 a G3 (obloukový a kruhový pohyb), což jsou funkce založené na knihovně ArcWelderLib od uživatele FormerLurker, který je také autorem slavného pluginu ArcWelder pro OctoPrint. Tímto bychom mu chtěli poděkovat za skvělou práci, jeho přínos komunitě, i za to, že šel cestou open-source!

Funkce Arc Fitting se v české verzi PrusaSliceru jmenuje Přizpůsobení obloukem a je při defaultním nastavení povolená. Můžete ji ale samozřejmě přepnout dle potřeby – najdete ji v záložce Nastavení tisku -> Pokročilé -> Slicování -> Přizpůsobení obloukem. Velikost G-codu je, jak už jsem psal, odvislá od modelu. Obecně lze ale říci, že tato funkce ji může reálně snížit až o desítky procent. K další úspoře místa tu máme nové řešení pro redukci velikosti náhledových obrázků – použití formátu QOI.

Když tedy zkombinujeme binární G-code s výše popsanou funkcí Arc Fitting, velikost souboru se radikáně sníží. Nejlépe to asi popíše tenhle graf:

Podpora nového formátu .bgcode je nyní implementována do PrusaSliceru, včetně exportů, načítání konfigurace, náhledu G-codu a asociace souborů. Aktivaci binárního G-codu naleznete v Nastavení tisku -> Možnosti výstupu -> Exportovat jako binární G-code. Možnost konvertovat ASCII G-cody na binární G-cody (nebo naopak) jsme přidali do nabídky Soubor.

Aby vaše tiskárna (XL / MK4 / MINI) dokázala přečíst nový formát .bgcode, je nutné na vaši tiskárnu nainstalovat nový firmware (5.1.0-alpha2 a novější).

Podpora importu SVG

Byla by škoda, kdyby nám v té záplavě informací zapadla jedna opravdu skvělá funkce – a to sice podpora SVG (Scalable Vector Graphics – jeden z nejrozšířenějších vektorových formátů obrázků) pro PrusaSlicer. Díky podpoře SVG můžete jednoduše naimportovat vektorový obrázek do PrusaSliceru a například tímto způsobem embosovat vaše logo a vytisknout ho!

Importovaný vektor můžete použít jako samostatný objekt, ale také jej embosovat, řezat nebo jej použít coby modifikátor. Když ukládáte projekt jako 3MF, můžete si vybrat, zda necháte SVG editovatelné nebo jej spojit do jednoho objektu s původním s modelem. Podobně jako funkce Text kopíruje embosovaný SVG obrázek povrch objektu.

Možností, jak tuto funkci využít, je nepřeberné množství: na pár kliknutí můžete do 3D objektů vyřezávat reliéfy nebo na výtisky přidávat plastické QR kódy, podpisy, a tak dále. Schopnosti našeho sliceru se tím pádem zase o kus rozšiřují, a máte o důvod méně spouštět CAD program. Nemůžu se dočkat, až uvidím, co všechno s tímhle nástrojem komunita vymyslí! 🙂

Rychlejší síťové přenosy díky streamování

Jsme si vědomi toho, že rychlosti síťových přenosů byly u 3D tiskáren Original Prusa MK4 a XL terčem kritiky. Slíbili jsme, že si na tuto problematiku posvítíme, a nyní pro vás máme hned dvě velká vylepšení.

Tím prvním je snížení velikosti G-codů (viz výše), druhou velkou novinkou je streaming souborů, což si můžete představit v podstatě jako YouTube: nemusíte si stahovat celý soubor najednou – místo toho si tiskárna stáhne jen malou úvodní část G-codu se základními informacemi, spustí tisk a zbytek si postupně stahuje až v průběhu předehřevu a začátku tisku, na pozadí.

Engine Block V6 – Download for free from Printables.com

Implementace nám trvala trochu déle, protože nám šlo o to, abychom vyvinuli robustní řešení: počítali jsme při jeho návrhu se všemi možnými problémy – od pomalého datového přenosu, až po výpadky spojení. Nemusíte se tedy bát, že by vám při krátkém výpadku internetu zkolaboval tisk.

Když nahrajete váš G-code na centrální úložiště v Prusa Connectu, můžete jej jednoduše rozeslat mezi připojené 3D tiskárny a začít okamžitě tisknout. S G-cody můžete pracovat v prohlížeči souborů, přejmenovávat, mazat, řadit podle jména, velikosti, typu… Zároveň můžete skrz webové rozhraní spustit tisk souborů, které se nacházejí přímo na SD kartě nebo USB disku dané tiskárny.

Z grafu vyplývá, že nahrát největší testovaný G-code (V6 engine) do tiskárny původně trvalo 36 minut. Díky streamování lze nyní zahájit tisk již za 25 vteřin.

Řešíme stringování

Několik uživatelů nás upozornilo na to, že jejich XL při tisku výrazně stringuje. Je to dané především tím, že se jedná o velkoformátovou tiskárnu s 0,6mm tryskou, kde musí tisková hlava urazit velké vzdálenosti – to je kombinace, která má na stringování zásadní vliv. Nicméně na řešení problému pracujeme a momentálně interně testujeme prototyp softwarového řešení. Očekáváme, že ho vydáme v následujících týdnech v rámci nové verze PrusaSliceru.

Mimo to mám ještě jeden důležitý postřeh: vlhkost filamentu hraje ve výskytu stringování zásadní roli, zejména při využití více tiskových hlav na XL. Bez ohledu na to, jak vyladíme jednotlivé tiskové profily a kolik různých řešení vymyslíme, v momentě, kdy filament absorbuje větší množství vlhkosti, bude stringovat tak jako tak. Než se tedy vrhnete na editaci profilů, ujistěte se, že vaše filamenty jsou dostatečně vysušené.

Do určité míry také může pomoci komunitní trik – snížení teploty trysky. Dávejte ale pozor, abyste s teplotami nešli příliš nízko, mohlo by to ovlivnit pevnost výtisku. Doporučujeme použít naše profily, kde pevnost výtisků pečlivě testujeme.

Co se týče zmiňovaného softwarového řešení: Jedná se o sadu pohybů, která výrazně snižuje výskyt stringování. Nazývá se Z-hop ramping a zatím to vypadá, že zásadně omezí stringování nejen na XL, ale i na dalších tiskárnách.

Závěrem

Ve stručnosti shrnuto: Navýšili jsme výrobní kapacity Original Prusa XL a během následujících měsíců odbavíme všechny předobjednávky. Vydali jsme novou verzi firmwaru, díky kterému je XL rychlejší, spolehlivější a efektivnější 3D tiskárnou. Díky kompresi G-codů a streamování můžete spustit tisk skrze webové rozhraní doslova za pár vteřin. A je tu samozřejmě i nová alfaverze PrusaSliceru 2.7, která přináší hromadu zajímavých změn.

Brzy se chystáme představit enclosure (zakrytování) XL a upgrade kity na rozšíření počtu tiskových hlav začneme vyrábět na začátku příštího roku.

Tisku zdar!