YouTube 頻道 Cocoanix 3D Printing 博主近日上載影片，展示如何將一台已破解 Nintendo Switch 接駁到 2019 年推出的捷克品牌 3D 打印機 Prusa MK3S。配合開源韌體 Klipper，成功將打印 3DBenchy 標準測試小船模型所需時間由 90 分鐘壓縮至僅 8 分 41 秒，速度提升約 90%。
▲ 3DBenchy 標準測試小船模型所需時間由 90 分鐘壓縮至僅 8 分 41 秒，速度提升約 90% （ 來源：Cocoanix ）
為何選 Nintendo Switch
Cocoanix 在影片中解釋，Nintendo Switch 搭載 NVIDIA Tegra X1 晶片，配備四核 ARM CPU，效能足以流暢運行 Klipper。機身本身配備電池及觸控螢幕，可直接放在桌上充當打印機控制台。不過媒體 Hackaday 特別指出，Nintendo Switch 本身並無任何特別之處令 3D 打印機變快，關鍵在於 Klipper。任何能夠運行 Klipper 裝置，包括 Raspberry Pi 或手提電腦，都能達到類似效果，Switch 只是一個有趣選擇。
▲ 任何能夠運行 Klipper 裝置，都能達到類似效果，Switch 只是一個有趣選擇（ 來源：Cocoanix ）
Klipper 如何突破舊機瓶頸
Prusa MK3S 原廠主機板使用 8-bit 微控制器，負責同時計算移動軌跡、解析 G-code 及驅動馬達。打印速度一旦提升，運算量隨即暴增，導致速度無法再往上拉。
Klipper 原理是將這些高負載運算全部轉移至外接裝置（即 Nintendo Switch）處理。Switch 負責所有複雜數學計算及 G-code 解析，再即時傳送精確低階指令至打印機主機板，主機板只需專注驅動馬達。
藉此打印機徹底消除舊機運算瓶頸，同時配合 Input Shaper 技術大幅提升速度及打印質素，有效減少高速打印時產生的振鈴（ringing）及重影（ghosting）問題。
▲Klipper 原理是將這些高負載運算全部轉移至外接裝置（即 Nintendo Switch）處理（ 來源：Cocoanix ）
安裝流程
整個改裝分為兩大部分。首先 Switch 須先破解並安裝 Ubuntu Linux，然後透過腳本工具 KIAUH 一鍵安裝 Klipper、Moonraker（對外通訊 API）及 Mainsail（瀏覽器操作介面）三個工具，讓用戶可透過手機或平板遠端操控打印機。
（ 來源：Cocoanix ）
至於 Prusa MK3S 打印機本體，則需要將出廠 Marlin 韌體刷除，換成 Klipper 韌體。再透過一條 USB 線將兩者連接，並修改 printer.cfg 設定檔以告知 Klipper 馬達、加熱器及限位開關規格。
Input Shaper 是維持質素關鍵
完成韌體設定後 Cocoanix 進行 Input Shaper 共振測試。高速打印時打印機機身會產生抖動，每台機器共振頻率都不相同。Input Shaper 會自動偵測共振頻率，並在控制訊號中加入反向波形抵消震動，這正是打印速度大幅提升之下仍能維持質素的核心原因。
速度極限與現有瓶頸
全套調整完成後，Prusa MK3S 最高速度達到 400 mm/s、加速度 17,000 mm/s²，3DBenchy 標準測試小船打印時間由原廠約 90 分鐘壓縮至 8 分 41 秒，成品符合 SpeedBenchy 規範。
Cocoanix 在影片中補充，目前瓶頸已不再是運算能力或馬達，而是擠出機（toolhead）。原廠熱端、擠料機及風扇冷卻速度跟不上機械移動速度，若升級熱端及散熱裝置，這台 MK3S 潛力仍可進一步發揮。
破解風險不容忽視
值得留意的是，破解 Nintendo Switch 會違反任天堂使用條款，面臨帳戶永久封鎖及無法連線 Nintendo eShop 等風險。
Cocoanix 亦在影片結尾提醒，若只是想升級 3D 打印機，直接購買 Raspberry Pi 是更簡單省事選擇，毋須冒著破解主機風險。
資料來源：Cocoanix 3D Printing（YouTube）、Hackaday
