2005年，英國巴恩大學(xué)機(jī)械工程系的一位講師Adrian Bowyer成立一支研究開源3D打印技術(shù)的團(tuán)隊(duì)，并于2008年成功發(fā)布全球首款開源的桌面級3D打印機(jī)RepRap。他將機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙、電路圖紙、控制源代碼等無償放到了網(wǎng)上供任何人免費(fèi)下載。這一開創(chuàng)性的項(xiàng)目，使得原本動輒數(shù)幾十萬元的3D打印機(jī)降至現(xiàn)在的幾千元甚至3000元以內(nèi)都能買到一款不錯的桌面級3D打印機(jī)。

Adrian Bowyer

    如果沒有Adrian Bowyer和他的開源3D打印機(jī)項(xiàng)目，全球3D打印機(jī)的普及運(yùn)動至少將推后5至10年。歷史證明，任何少數(shù)土豪級企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)才用得起的設(shè)備，都是不可能普及的。計(jì)算機(jī)的發(fā)展就是最好的注釋！

    Adrian Bowyer已經(jīng)于2012年正式從教學(xué)崗位上退休，但他仍然致力推動3D打印技術(shù)的普及。他繼續(xù)擔(dān)任自己一手創(chuàng)辦的RepRap Professional Ltd公司的負(fù)責(zé)人，并不斷的完善RepRap項(xiàng)目。

    從2009年成立并于2013年并全球最大3D打印廠商Stratasys以4億美元收購的Makerbot，到近幾年在國內(nèi)外眾籌平臺上發(fā)布的低價桌面級3D打印機(jī)項(xiàng)目，無不得益于RepRap這一開源的精神。

    關(guān)于RepRap

    RepRap最初的設(shè)計(jì)目的是為了一個很科幻的目的，不停的復(fù)制它自己，還只是部分機(jī)械零件。這也是它的名字的由來---RepRap is short for Replicating Rapid-prototyper快速復(fù)制原型。RepRap也可以用來制造它自己零件以外的東西，例如門把手、掛衣鉤、酒杯等。 

    RepRap現(xiàn)在是開源的設(shè)計(jì)，誰都可以去它的網(wǎng)站下載設(shè)計(jì)資料，包括電路與機(jī)械部分，還有軟件的源代碼。RepRap現(xiàn)在能用的版本有3個。簡單的是RepStrap "seedling"；稍微復(fù)雜點(diǎn)的是RepRap "Darwin"；第三個版本叫做"孟德爾(Mendel)"，已經(jīng)發(fā)布了，可以下載相關(guān)的資料了。Darwin還在不停的更新設(shè)計(jì). 

    RepRap的工作原理是(這里是以塑料為原料的Darwin來說明，還有激光版的)，把原料加熱，一層一層的抹出一個物體，可能需要后期手工修飾。

    RepRap的硬件

    作為一個開放源碼項(xiàng)目，旨在鼓勵演化，有許多衍生版本存在，并它們的設(shè)計(jì)師是自由的進(jìn)行修改和替換。然而，RepRap三維打印機(jī)的熱塑性擠出機(jī)一般由安裝在一個計(jì)算機(jī)控制的笛卡爾坐標(biāo)的XYZ平臺。該平臺是由鋼桿與打印出的塑料連接部件建造。所有三個軸是被步進(jìn)電機(jī)所驅(qū)動，在X軸和Y軸是通過一個正時傳送帶(timing belt)，還有在Z軸是通過絲杠(leadscrew)。

    RepRap的核心部件是熱塑性塑料擠出機(jī)。早期的RepRap擠出機(jī)采用齒輪傳動直流電動機(jī)驅(qū)動的螺絲緊緊地壓塑料絲原料，迫使它經(jīng)過加熱熔化室，通過一個狹窄的擠壓噴嘴。然而，由于其巨大的慣性，直流電動機(jī)不能快速啟動或停止，因此難以精確控制。因此，更近的擠出機(jī)使用步進(jìn)電機(jī)（有時齒輪的）驅(qū)動原料絲，捏原料絲之間的花鍵軸或滾紋軸和一個球軸承。

    RepRap的電子產(chǎn)品是基于流行的開放源碼的Arduino的平臺，與其它用于控制步進(jìn)電機(jī)的板卡。當(dāng)前版本的電子產(chǎn)品使用的Arduino的衍生Sanguino的主板，和一個另外的和定制的Arduino板做的擠出機(jī)控制器。這種架構(gòu)可以擴(kuò)展額外的擠出機(jī)，每個擠出機(jī)可用自己的控制器。

    RepRap的軟件

    RepRap被視為是一個完整的復(fù)制系統(tǒng)，而不是簡單的一塊硬件。為此，該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的3D建模系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）軟件和驅(qū)動程序的形式，把RepRap用戶的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換成一組指令，通過RepRap的硬件，轉(zhuǎn)變成了物理物體。 

    已經(jīng)有為RepRap開發(fā)了兩種不同的CAM工具鏈。首先，簡單地題為“RepRap Host”，是RepRap領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)人員Adrian Bowyer用Java語言編寫。第二，“Skeinforge”，是由Enrique Perez獨(dú)立編寫。兩者都是完整的工具鏈系統(tǒng)，把3D模型轉(zhuǎn)換為命令打印機(jī)的機(jī)器語言G-code。 

    幾乎任何CAD或3D建模軟件可以與RepRap使用，只要它是能夠生成STL文件。內(nèi)容創(chuàng)建者可以使用他們熟悉的任何工具，不管工具是商業(yè)的CAD軟件，例如SolidWorks，或開源的3D建模軟件，例如Blender或OpenSCAD等。 

    RepRap的材料

    RepRap的打印出的物體材料是來自與ABS，PLA聚乳酸，和類似thermopolymers的材料。 PLA聚乳酸具有高剛度，最小的翹曲，和具有一個有吸引力的半透明顏色的工程優(yōu)勢。PLA聚乳酸材料是生物可降解性的和植物來源的環(huán)保材料。

    RepRap用戶不同于大多數(shù)商業(yè)機(jī)器，我們鼓勵印刷新材料和新方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并公布其結(jié)果。用于打印的新材料（如陶瓷）的方法已被開發(fā)這種方式。RepRap項(xiàng)目還沒有確定一個合適的載體材料，以補(bǔ)充其印刷過程中。 

RepRap的發(fā)展歷程

    概述：RepRap項(xiàng)目在英國巴斯大學(xué)由機(jī)械工程高級講師Adrian Bowyer博士創(chuàng)建于2005年。 

    2005年3月23日 

    RepRap的博客開始。 

    2005年夏季 

    英國工程和物理科學(xué)研究理事會提供資金給在英國巴斯大學(xué)的初步發(fā)展RepRap。 

    2006年9月13日 

    RepRap 0.2原型成功打印的第一部分，然后，它被用來取代最初是由一個商業(yè)3D打印機(jī)生成的相同部分。 

    2008年2月9日 

    RepRap 1.0“達(dá)爾文”，成功地實(shí)現(xiàn)了至少超過一半的快速原型部件的一個實(shí)例。 

    2008年4月4日 

    可能是最早的由一個RepRap制作的最終用戶項(xiàng)目是：一個夾具，它能牢固地把iPod固定在福特Fiesta車的儀表盤上。 

    2008年5月29日 

    在幾分鐘之內(nèi)被組裝，在英國巴斯大學(xué)的第一個完成的“兒子輩”的機(jī)器制作了“孫子輩”機(jī)器的的第一部分。 

    2008年9月23日 

    據(jù)報道，至少有100拷貝已經(jīng)在不同的國家建造。當(dāng)時流傳的RepRap確切數(shù)量是未知的。 

    2008年11月30日 

    首次有記載的“野生”復(fù)制發(fā)生。復(fù)制是由Wade Bortz完成，他是在開發(fā)團(tuán)隊(duì)之外的制造了一套完整的復(fù)制品的其他用戶中的第一個用戶。 

    2009年4月20日 

    公布一個RepRap制作第一塊電子電路板。它使用自動化控制系統(tǒng)和一個交換頭系統(tǒng)，可以能夠打印既有塑料又有導(dǎo)電性的焊料。后來，此部件被整合到制造它的RepRap里。 

    2009年10月2日 

    第二代型號設(shè)計(jì)，被稱為“孟德爾”，打印出它的第一部分。”孟德爾”的形狀酷似一個三棱鏡，而不是一個立方體。 

    2009年10月13日 

    RepRap 2.0版“孟德爾”完成。 #p#分頁標(biāo)題#e#

    2010年1月27日 

    Foresight Institute公布的“Kartik M. Gada人道主義創(chuàng)新獎”獎勵給一種改進(jìn)的RepRap的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。有兩個獎項(xiàng)，其中一個$20,000，另一個為$80,000。獎金的行政部門后來被轉(zhuǎn)移到Humanity+。 

    2010年8月31日 

    第三代型號的設(shè)計(jì)上，“赫胥黎”被正式命名。其開發(fā)是基于”孟德爾”的硬件與原來的打印量的30%的小型化版本。 

    2012年上半年 

    RepRaps和RepStraps的建造和使用在科技工具和工程社區(qū)內(nèi)廣為流傳。 RepRaps及其商業(yè)衍生產(chǎn)版本已經(jīng)出現(xiàn)在許多主流媒體，并且進(jìn)入了科技媒體例如《連線雜志》(Wired)和一些有影響力的工程專業(yè)人士的新聞媒體上的永久觀察名單和報道主題。 

    2012年夏天/秋天 

    已經(jīng)有很多集中在較小的新公司銷售的衍生版本，工具包和組裝好的系統(tǒng)，還有新的開發(fā)研究的結(jié)果，使得和現(xiàn)有工業(yè)提供的三維打印價格相比能大幅度降低3D打印的價格。 RepRap研究結(jié)果也許是最引人注目的是第一個成功的Delta設(shè)計(jì)，Rostock打印機(jī)，在緩慢的日趨成熟，有了一個初步的嘗試自行采購的一些經(jīng)驗(yàn)建設(shè)者的工作解決方案。雖然Rostock仍然處于實(shí)驗(yàn)階段的重大修改，但是它幾乎每月都在接近最好的和很不同的設(shè)計(jì)。最新的一代設(shè)計(jì)使用OpenBeams，用線（典型的例如Dyneema或Spectra漁線）代替導(dǎo)帶等等，這也代表了一些在RepRaps的最新發(fā)展趨勢。

    2013年12月份，RepRapPro Ormerod 3D打印機(jī)問世，全球領(lǐng)先的電子與維修產(chǎn)品高端服務(wù)分銷商 Electrocomponents plc 集團(tuán)公司 (LSE:ECM) 旗下的貿(mào)易品牌 RS Components (RS) 與 RepRapPro Ltd 簽署一項(xiàng)重大分銷協(xié)議，雙方將一道為全球的工程師供應(yīng)價格親民的開源、自我復(fù)制型 3D 打印機(jī)[2]。Ormerod 是現(xiàn)有的最萬能的 3D 打印機(jī)：其功能性容易擴(kuò)展，可快速自我復(fù)制和裝配。