2005年，英國巴恩大學(xué)機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)的團隊，并于2008年成功發(fā)布全球首款開源的桌面級3D打印機RepRap。他將機械設(shè)計圖紙、電路圖紙、控制源代碼等無償放到了網(wǎng)上供任何人免費下載。這一開創(chuàng)性的項目，使得原本動輒數(shù)幾十萬元的3D打印機降至現(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。

Adrian Bowyer

    如果沒有Adrian Bowyer和他的開源3D打印機項目，全球3D打印機的普及運動至少將推后5至10年。歷史證明，任何少數(shù)土豪級企業(yè)、科研機構(gòu)才用得起的設(shè)備，都是不可能普及的。計算機的發(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打印機項目，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，誰都可以去它的網(wǎng)站下載設(shè)計資料，包括電路與機械部分，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. 

    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目，旨在鼓勵演化，有許多衍生版本存在，并它們的設(shè)計師是自由的進行修改和替換。然而，RepRap三維打印機的熱塑性擠出機一般由安裝在一個計算機控制的笛卡爾坐標(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電機所驅(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。早期的RepRap擠出機采用齒輪傳動直流電動機驅(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，更近的擠出機使用步進電機（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電機的板卡。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板做的擠出機控制器。這種架構(gòu)可以擴展額外的擠出機，每個擠出機可用自己的控制器。

    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)包括計算機輔助設(shè)計（CAD）的3D建模系統(tǒng)和計算機輔助制造（CAM）軟件和驅(qū)動程序的形式，把RepRap用戶的設(shè)計轉(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)換為命令打印機的機器語言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)機器，我們鼓勵印刷新材料和新方法進行實驗，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項目還沒有確定一個合適的載體材料，以補充其印刷過程中。 

RepRap的發(fā)展歷程

    概述：RepRap項目在英國巴斯大學(xué)由機械工程高級講師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打印機生成的相同部分。 

    2008年2月9日 

    RepRap 1.0“達爾文”，成功地實現(xiàn)了至少超過一半的快速原型部件的一個實例。 

    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”的機器制作了“孫子輩”機器的的第一部分。 

    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)團隊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，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”獎勵給一種改進的RepRap的設(shè)計和實現(xiàn)。有兩個獎項，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，Rostock打印機，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)驗建設(shè)者的工作解決方案。雖然Rostock仍然處于實驗階段的重大修改，但是它幾乎每月都在接近最好的和很不同的設(shè)計。最新的一代設(shè)計使用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 集團公司 (LSE:ECM) 旗下的貿(mào)易品牌 RS Components (RS) 與 RepRapPro Ltd 簽署一項重大分銷協(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[2]。Ormerod 是現(xiàn)有的最萬能的 3D 打印機：其功能性容易擴展，可快速自我復(fù)制和裝配。