Introduzione a Prunt e nuovi profili di movimento
Da tempo Marlin e Klipper dominano il panorama delle firmware open source per stampanti 3D fai-da-te. Liam Powell ha sviluppato Prunt, un’alternativa software-hardware che adotta un concetto differente per il controllo dei movimenti. Anziché il classico profilo a tre fasi (trapezoidale) utilizzato da Marlin e Klipper, Prunt implementa un profilo a 31 fasi, in grado di approssimare più da vicino le dinamiche fisiche reali. Questo approccio permette di regolare separatamente velocità, accelerazione, jerk, snap e crackle (derivate di ordine superiore della posizione nel tempo), con l’obiettivo di ridurre vibrazioni meccaniche e migliorare la qualità delle superfici stampate .
Architettura hardware: la scheda controller Prunt Board 3
Il cuore di Prunt è la Prunt Board 3, disponibile tramite Crowd Supply. Questa scheda supporta sei driver stepper TMC2240 capaci di erogare fino a 3 A ciascuno e dispone di due uscite per riscaldatori da 15 A, quattro uscite per ventole fino a 2 A e protezione da cortocircuiti su ogni linea. Un blocco di isolamento protegge la porta USB da eventuali guasti interni, mentre un circuito dedicato riconosce e interviene sul cortocircuito di fili di riscaldamento, termistori, ventole o finecorsa entro 2 µs, spegnendo automaticamente la componente difettosa .
Controllo dei passi e ottimizzazione delle curve
A differenza di Klipper, che genera gli impulsi passo-a-passo mediante il processore, Prunt sfrutta timer hardware per la creazione dei segnali di passo, alleggerendo il carico CPU e garantendo precisione temporale anche sotto forte sollecitazione di calcolo. Inoltre, angoli e cambi di direzione possono essere convertiti in curve di Bézier fino a 15 gradi, evitando brusche variazioni d’accelerazione che innescano risonanze meccaniche .
Vantaggi in termini di usura e qualità di stampa
Il profilo a 31 fasi riduce gli “effetti a campana” (ringing) sulle pareti dei pezzi, tipici dei profili trapezoidali. Rispetto a Marlin e Klipper, risultano meno sollecitati gli alberi motore, i cuscinetti e i giunti della stampante, con conseguente minor degrado meccanico nel tempo. Gli utenti possono definire direttamente in firmware i parametri di snap e crackle, affinando la resa del particolare in base al materiale e alla geometria del pezzo.
Configurazione e interfaccia utente
Prunt Board 3 offre un’interfaccia grafica integrata e aggiornamenti firmware completamente automatizzati, eliminando la gestione manuale dei file di configurazione. L’hardware è compatibile anche con Klipper: basta caricare il software appropriato senza sostituire la scheda, mantenendo però le protezioni elettriche di Prunt. Il firmware è open source e accessibile su GitHub.
Confronto con soluzioni esistenti
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Marlin: profili a tre fasi, configurazione via file testuali, generazione impulsiva tramite CPU.
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Klipper: simile a Marlin sul profilo di movimento, separa l’interfaccia (host) dalla gestione tempo-reale, ma occasionalmente soffre di jitter sotto carico elevato.
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Prunt: profili a 31 fasi, generazione passi con timer hardware, protezioni avanzate e GUI integrata.
Prospettive di adozione e sviluppi futuri
Prunt si rivolge agli appassionati che desiderano estrarre il massimo dalle proprie stampanti, ma può interessare anche aziende che richiedono precisione e affidabilità per produzioni di piccolo e medio volume. La roadmap di sviluppo include l’espansione dei controlli avanzati su assi supplementari e il supporto a ulteriori tipologie di motori e sensori.
