Odlewy prototypowe to jednorazowe lub ograniczone serie części wytwarzane jako prototypy koncepcji projektowej przy użyciu różnych technik odlewniczych. Części prototypowe mogą być odlewane z różnych materiałów, w tym metali, ciekłego uretanu i żywic epoksydowych. Powszechnie stosowane metody odlewania obejmują gumowe formy gipsowe, precyzyjne odlewanie w piasku i techniki odlewania metodą traconego wosku. W zależności od zaangażowanego procesu odlewania i rodzaju danej części, można zastosować pewną obróbkę poprodukcyjną, aby w pełni wykończyć część prototypową. Chociaż nie jest to ściśle proces szybkiego prototypowania, odlewanie prototypów jest często określane jako takie ze względu na krótki średni czas realizacji gotowych części.
Produkcja prototypów jest krytyczną częścią każdego procesu projektowania. Prototypy dostarczają zespołowi projektowemu niezbędnych, namacalnych informacji zwrotnych o słuszności koncepcji, pozwalają ukazać się nieoczekiwanym cechom i błędom przed rozpoczęciem produkcji, a na późniejszych etapach rozwoju dają inwestorowi i opinii publicznej wgląd w to, co dostaną za swoje pieniądze. Projektanci mogą tworzyć prototypy na kilka sposobów, w tym szybkie prototypowanie, obróbkę CNC i odlewanie. Spośród nich odlewanie prototypów jest jedną z najbardziej atrakcyjnych metod zarówno z perspektywy czasu, jak i kosztów.
Odlewanie to proces wlewania ciekłego polimeru lub stopionego metalu do formy, gdzie pozostawia się go do ostygnięcia lub utwardzenia w celu utworzenia gotowego produktu z zewnętrzną powierzchnią odzwierciedlającą wnętrze formy. Jest to idealny proces do produkcji części prototypowych umożliwiających produkcję szerokiej gamy rozmiarów, poziomów szczegółowości powierzchni i wykończeń. Odlewy prototypowe są często również produkowane szybciej i taniej niż te wytwarzane przy użyciu innych procesów. W niektórych przypadkach zespół projektowy może umieścić gotowy prototyp na swojej podłodze w ciągu dwóch dni.
Istnieje kilka metod stosowanych do produkcji odlewów prototypowych, z których każda jest odpowiednia dla określonego zakresu typów części. Na przykład projekty, które zawierają cienkie ściany, takie jak radiatory, skorzystałyby na takich technikach, jak odlewanie gumowych form gipsowych, w których do produkcji precyzyjnych form gipsowych stosuje się matrycę z gumy silikonowej. Z drugiej strony części o złożonej geometrii byłyby wytwarzane przy użyciu szybkich metod odlewania metodą traconego wosku. Duże, grubościenne części o doskonałym wykończeniu powierzchni najlepiej byłoby wytwarzać przy użyciu takich technik, jak precyzyjne odlewanie w piasku. Materiały stosowane w tych procesach obejmują szereg stopów metali, żywic epoksydowych i ciekłych uretanów.
W wielu przypadkach odlewy prototypowe będą wymagały dodatkowej obróbki poprodukcyjnej. Ten proces jest jednak zwykle używany tylko do czyszczenia części w ramach przygotowań do dostawy. Chociaż odlewy prototypowe są często określane jako produkty do szybkiego prototypowania, proces szybkiego prototypowania jest zupełnie inną technologią.