微RepRap（µRepRap）旨在成为一台RepRap（RepRap，一种可自我复制的3D打印机），能够进行微米（千分之一毫米，即1µm）及亚微米级制造，且仅使用常见、易得的材料。这种精度最初由开放柔性项目（The OpenFlexure Project）设计的3D打印显微镜平台实现。此后又开发出了更适合原型制作与制造的版本，但荣誉归于他们。
正文
μRepRap——The RepRapMicron
μRepRap 旨在成为一种 RepRap（可自我复制的 3D 打印机），能够进行微米级（千分之一毫米，即 1 微米）乃至亚微米级的制造，且只用常见、易得的材料制作。这种精度最初依靠 The OpenFlexure Project 设计的 3D 打印显微镜平台得以实现。后来又开发出了更适合原型制作和批量制造的变体，但功劳仍属于他们。对最初 μRepRap 原型的预期是：在 10 毫米见方的工作区内展示优于 3 微米的重复定位能力，并制造出可替代打印头、适合在简单家庭作坊中制作的探针尖端。这一目标实际上已经达成。
PIKA 版本
"PIKA" V0.02 硬件 正在实现约 1 微米的重复定位，并在约 8 毫米见方的立方体空间内可靠达到 10 微米或更高的精度。利用 PIKA 机构自身蚀刻出的细探针，已能沉积小至 4 微米的 UV 树脂液滴。配合光纤探针，则固化出了 9 微米宽的树脂线条。这是目前推荐的构建方案。
MAUS 版本（已弃用）
它最初是作为柔性元件（flexure components）的测试平台而设计的，这里提到它只是因为它配有完整的物料清单等详尽文档。后来它更新到 V0.05，以兼容 PIKA 轴驱动器，但完整文档对应的是“MAUS C”V0.04（本质上是一个排错后的 V0.03）。在 4 毫米见方的范围内，它最好情况下可实现约 5 微米的定位，不过运动并非线性。Maus-C-Build-Process 说明已经创建。若想下载预构建的 STL 文件，可前往 Printables，日常进展则记录在 RepRap 博客 上。
概述
无论我们是否意识到，微电子与微机电系统（MEMS）都是日常生活中大多数电子设备里不可或缺的组成部分。正如 RepRap 把开放式 3D 制造带给了大众，μRepRap 项目的目标是让用户在更小的尺度上获得同样的能力，并让这些元件以同样的方式演化。其解决方案实际上是一台非常精密、紧凑的 CNC 机床。
这一目标包含两个相关部分：打造一个宏观尺度、经 3D 打印而成的微米制造与操作系统，并在此过程中开发出让类似系统能在微米尺度下被复制出来的技术。
背景
精密制造大致始于 18 世纪的某个时候，而首批微米尺度的电子器件则在 1960 年代用硅制造出来。例如，Intel 4004 的特征尺寸为 10 微米。自那以后，该技术主要聚焦于硅，制造系统变得越来越复杂、晦涩且昂贵。所用技术对普通爱好者来说很难掌握，很多情况下甚至相当危险。
在生物学和医学领域，用于测量和操控微米尺度物体的设备相对常见——尽管这些设备往往体积庞大、专用且昂贵。不过最近，The OpenFlexure Project 开发出了具备亚微米分辨率的显微镜平台，这为发展微米尺度制造带来了有趣的机会。
如果微米尺度制造能通过类 RepRap 技术实现，这些领域很可能像桌面制造被 RepRap 推动那样取得进展。生物科学将受益于廉价且快速演进的设备。微电子领域将重新获得让独立社群在微米尺度上发展的潜力，并摆脱对硅作为主要平台的执着。就像 3D 打印一样，目前甚至还不存在的领域也必将出现新的发展。
此外，这项技术未来还有可能在更小的尺度上实现复制（这也是项目的意图之一）。
要求
微米尺度 3D 打印的许多要求，与 The RepRap Project 最初在宏观尺度上打印时提出的要求相同：
- 三轴定位系统
- CAD/CAM 软件
- 轴归零传感器
- 沉积系统
- 构建材料
此外还有一个现实问题：人类无法直接操控微米尺度的组件和子组件。因此需要全新的系统来：
- 分离已打印的物品
- 运输物品
- 旋转和定位物品
- 执行微米尺度的维护任务
- 操作物品并与之交互
如果日后开发出微米尺度的系统，也会存在类似问题。
光学
虽然传统光学器件很容易获得，足以让人类启动和检查制造过程，但很可能仍需对光学部分做一些定制。
就目前而言，两个 USB 显微镜已经够用：一个用于在设置时观察初始 Z 探针高度，另一个用于在开始打印时观察探针的 XY 定位。建议分辨率至少 800 万像素。此外，还需要一台 100 倍至 200 倍的常规台式显微镜来检查输出结果。
此外，还可以把光纤作为探针安装。它可以用来固化 UV 树脂：将功率足够强的紫外光源沿探针投射下去即可。此节介绍了如何将 125/9 光纤跳线和 3W 紫外 LED 模块安装到 μRepRap 上作为打印头。
三轴控制
各轴由 400 步的 NEMA17 步进电机驱动，不过 200 步的电机也能非常接近 1 微米。驱动硬件和固件由用户自行选择，尽管现有开发假定通过串行连接使用 GCODE 进行交互控制。Arduino GRBL 已足够使用。
探针打印头
探针被用作 Z 轴触碰传感器、雕刻工具和沉积头。用于初期测试的耐用探针可由 0.5 毫米皮下注射针或 0.25 毫米针灸针制成。它们足够坚固，可以在抗蚀剂覆盖的表面上进行减材加工，例如玻璃片上的 Sharpie 记号笔涂层。
要进行精细沉积，建议使用电化学蚀刻的金属丝尖端。用极少设备制作的方法见 Probe 文档。PIKA 能够蚀刻自己的探针。
构建材料
目前的增材制造方式是用探针转移极少量的“Top Coat”UV 指甲胶树脂。储液池是一层涂抹开的树脂。探针通过毛细作用吸取树脂；沉积时，毛细作用会形成相对一致的液滴。连续沉积的液滴数量及其一致性取决于树脂和探针的特性，但已能实现小于 15 微米的液滴。
也可以使用其他树脂和离子凝胶。由硬件控制器操控的打印床内的 UV LED 会使树脂固化。
注意： 薄层的 3D 打印机 UV 树脂在空气中不易固化，因为氧气会使活化的光引发剂失效。
也可以转移其他物质。关键限制是它们的溶剂在沉积过程中不应蒸发。
还可以加入容易粘附在树脂上的材料（树脂可先部分固化），例如金箔。
总结
当前的 μRepRap 3D 打印机旨在为微米尺度上进一步的硬件和软件开发提供一个平台。
在确定能打印什么、用哪些材料打印方面，仍有大量工作要做。如果物体无法打印得足够高，或无法打印悬垂结构，就需要开发折叠结构、铰链和柔性元件，以制造复杂的 3D 形状和机构。
希望 μRepRap 最终能用来制造出本身就有用的器件，并形成一套可在更小尺度上运行的制造工具生态。
评论
讨论气氛以兴奋和“想动手”为主，多数人震惊于用现成零件把精度做到如此之紧，并期待个人化微制造时代的到来。分歧与不确定则集中在这些廉价 USB 显微镜等部件是否靠谱、机器究竟能做出什么，以及对更小尺度甚至自我复制式三维打印的怀疑。
认为用现成零件实现如此紧的公差，开启了个人微制造新浪潮
- 多位评论者被这套精密计算机控制的柔性运动系统打动：有人盼了多年才等到它，有人没想到公差能控制到这种程度，认为非常了不起，并期待未来出现个人微制造浪潮；还有人被直接勾起“动手欲”，想找个理由马上去搭一台。（较多人） > 没想到能实现这么紧的公差，令人非常佩服，也让人期待个人微制造的新浪潮（@swiftcoder）
质疑廉价部件与落地用途，尤其是 USB 显微镜
- 在肯定“用现成零件”这一野心之余，也有人质疑那些 USB 显微镜到底起什么作用，并直言它们基本是垃圾，只是轻罢了；还有人被勾起动手欲后反过来问，究竟能用它做出什么，好给自己找个搭建的理由。（少数人） > 我理解用现成零件的野心，但那些 USB 显微镜到底用来干什么？它们简直是一堆垃圾，只是轻而已（@thenthenthen）
怀疑更小尺度或自我复制式制造的可行性
- 有人把想象推到极限：明知指望它造出自己千分之一缩比的版本、从而带来百万分之一尺度的三维打印听起来很荒唐，仍追问为什么行不通，凸显出社区对微制造边界的好奇与不确定。（少数人） > 我知道指望它造出千分之一缩比的自己、从而实现百万分之一尺度的三维打印很荒唐，但为什么不行？（@le-mark）
用玩笑放大对自制能力的期待
- 有人半开玩笑地说，谢天谢地，再过 18 个月我们就能开始自己造内存了；这种夸张的期待把个人微制造的想象推到荒诞边缘，也折射出大家在兴奋之余并没想清楚它真正的边界。（少数人） > 谢天谢地，再过 18 个月我们就能开始自己造内存了（@godber）
有价值的补充
- 有评论贴出相关视频，并指出该频道前几期内容已覆盖前置技术的开发过程，可作为想追溯技术脉络的延伸材料（@CarVac）。