Michelangelo'nun Davut'unu heykel yapmak bir satranç taşının büyüklüğü, üç boyutlu veya 3B hızlı prototip (RP) teknolojisini kullanan bir bilgisayar için basit bir konudur. Aynı şekilde, mürekkep püskürtmeli bir yazıcı dijitalleştirilmiş bir dosyadan iki boyutlu bir görüntü üretse de, 3D hızlı prototip teknolojisi gerçek alanda kullanım için gerçek nesnelerle aynı şeyi yapabilir. Çok sayıda teknik, ekipman ve malzemeye dayanarak, 3D hızlı prototip süreçleri genellikle tasarım veya üretim için bilgisayar destekli çizim (CAD) nesnelerinden çalışır; mükemmel bir kopya oluşana kadar bir seferde bir malzeme tabakası oluşturarak onları oluştururlar. Bu yapı, tasarım ve üretim verimliliğinde devrim yaratan neredeyse sınırsız sayıda karmaşık şekil ve nesnenin oluşturulmasına yardımcı olur.
Prototipleme genellikle üç unsurdan oluşur: üretim için modeller oluşturma, ürün inceleme ve arıtma. Kullanıcılar bilgisayar şemalarını doğrudan prototiplere dönüştürürler. Tasarımlar maliyetli üretim süreçleri başlamadan önce değerlendirilir ve ürün yüzeyleri ve bitişleri test edilebilir.
Üreticiler, seri üretim veya müşteri özelleştirme için neredeyse sayısız ürün şeklini özelleştirebilirler. Prototip yineleme veya varyasyonları, üretim ekiplerinden veya müşterilerden incelendikten sonra uyacak şekilde düzeltilebilir. Bu, makine veya elle yapılan geleneksel zaman alan prototiplemeye kıyasla, daha fazla esneklik ve ürün geliştirmede daha düşük maliyet sağlar.
Temel olarak, RP süreci, bir nesnenin otomatik, ilave yapımını ifade eder; yani nesneler, bir nesne oluşana kadar bir seferde bir tabaka, toz veya sıvı tabaka eklenerek oluşturulur. 3D hızlı prototip yapımı, mühendislik spesifikasyonlarına göre tasarlanmış yüksek kaliteli hassas ürünlerin üretimini ifade eder. Çok sayıda teknik, parçaların, modellerin ve aletlerin yapımına izin verir; bunlar arasında stereolitografi, kaynaşık biriktirme modellemesi, ultrasonik konsolidasyon ve seçici lazer sinterlemesi yer alabilir. Bu katkı konstrüksiyon metotları, reçineler veya folyolar gibi belirli materyalleri barındırmak için lazer kaynaştırma, sıvı kürleme, boncuklama veya kaynaklama gibi tekniklerle kesitleri katmanlandırır. RP kullanımı, zamanın yanı sıra malzeme ve işçilik maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir; Modeller saatler veya günler içerisinde üretilebilir.
Daha küçük bir ölçekte, 3B yazdırma, bazen 3B hızlı prototip yapımı olarak adlandırılan yaygın bir tekniktir. Bununla birlikte, bu işlem tasarım için daha küçük bir masaüstü makinesi kullanıyor, ancak üretimde kullanılan 3D hızlı prototip yöntemlerinin şematik boyutsal hassasiyetinden veya materyal çeşitliliğinden yoksun. 3D yazıcı işlemi tipik olarak uygulamalı gösteriler için atılabilir modeller oluşturmak için kullanılırken, daha karmaşık RP makineleri üretim sürecinin kendisine yardımcı olacak takım modellerine sahiptir. Ek olarak, 3D yazıcılar sadece birkaç malzeme seçeneği sunarken, RP, termoplastikler gibi üretim malzemelerini çoğaltmak için reçineler ve fotopolimerler gibi düzinelerce malzemeye hizmet verebilir.
Hızlı prototipleme, montaj hattının imalatta devrim yarattığı gibi, endüstri için uzun vadeli etkileri olabilir. Geleneksel olarak, üretim maliyetleri, ürün hattının ömrü boyunca zamanla azalır. Hızlı prototipleme ile, sadece birkaç ünite üretme maliyeti, binlerce üretme maliyetinden farklı değildir. Bu, özel siparişler için daha küçük ürün sayımlarını kolaylaştırmaya yardımcı olsa da, bu koşulun ölçek ekonomilerinin nasıl anlaşıldığı üzerindeki potansiyel etkileri bilinmemektedir. 3D hızlı prototip teknolojisi ile üretim, tasarım ve üretim aşamalarını daha verimli işlemlere birleştirmeye devam edebilir.
