Η γλυπτική του Ντέιβιντ του Μιχαήλ Άγγελου σε μέγεθος σκακιού είναι μια απλή υπόθεση για έναν υπολογιστή που χρησιμοποιεί τρισδιάστατη ή τρισδιάστατη τεχνολογία ταχείας πρωτοτύπου (RP). Με τον ίδιο τρόπο που ένας εκτυπωτής inkjet παράγει μια δισδιάστατη εικόνα από ένα ψηφιοποιημένο αρχείο, η τεχνολογία τρισδιάστατου πρωτοτύπου rapid μπορεί να κάνει το ίδιο με τα πραγματικά αντικείμενα για χειρισμό σε πραγματικό χώρο. Βασιζόμενες σε πολυάριθμες τεχνικές, εξοπλισμό και υλικά, οι τρισδιάστατες γρήγορες διαδικασίες πρωτοτύπων λειτουργούν γενικά από αντικείμενα σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) για σχεδιασμό ή κατασκευή. τα κατασκευάζουν δημιουργώντας ένα στρώμα υλικού τη φορά μέχρι να σχηματιστεί ένα τέλειο αντίγραφο. Αυτή η κατασκευή βοηθά στη δημιουργία ενός σχεδόν απεριόριστου αριθμού πολύπλοκων σχημάτων και αντικειμένων, φέρνοντας επανάσταση στην αποτελεσματικότητα του σχεδιασμού και της παραγωγής.
Η δημιουργία πρωτοτύπων αποτελείται γενικά από τρεις πτυχές: κατασκευή μοντέλων για την κατασκευή, αναθεώρηση προϊόντος και βελτίωση. Οι χρήστες μετατρέπουν τα σχήματα υπολογιστών απευθείας σε πρωτότυπα. Τα σχέδια αξιολογούνται πριν ξεκινήσουν δαπανηρές διαδικασίες παραγωγής και μπορούν να δοκιμαστούν οι επιφάνειες και τα φινιρίσματα του προϊόντος.
Οι κατασκευαστές μπορούν να προσαρμόσουν σχεδόν αμέτρητα σχήματα προϊόντων για μαζική παραγωγή ή προσαρμογή πελατών. Οι επαναλήψεις ή οι παραλλαγές πρωτοτύπων μπορούν να βελτιωθούν ώστε να ταιριάζουν μετά από έλεγχο από ομάδες παραγωγής ή πελάτες. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και χαμηλότερο κόστος στην ανάπτυξη προϊόντων, σε σύγκριση με την παραδοσιακή χρονοβόρα δημιουργία πρωτοτύπων με μηχανή ή με το χέρι.
Ουσιαστικά, η διαδικασία RP αναφέρεται στην αυτοματοποιημένη, πρόσθετη κατασκευή ενός αντικειμένου. Δηλαδή, τα αντικείμενα δημιουργούνται προσθέτοντας ένα φύλλο, σκόνη ή υγρό στρώμα τη φορά μέχρι να σχηματιστεί ένα αντικείμενο. Η κατασκευή ενός τρισδιάστατου rapid πρωτότυπου αναφέρεται στην κατασκευή προϊόντων ακριβείας υψηλών προδιαγραφών που έχουν σχεδιαστεί με προδιαγραφές μηχανικής. Πολλές τεχνικές επιτρέπουν την κατασκευή εξαρτημάτων, μοντέλων και εργαλείων. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν στερεολιθογραφία, μοντελοποίηση συντηγμένης εναπόθεσης, ενοποίηση υπερήχων και επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ, μεταξύ άλλων. Αυτές οι πρόσθετες μέθοδοι κατασκευής στρώνουν διατομές με τεχνικές όπως σύντηξη με λέιζερ, υγρή σκλήρυνση, σφαιροποίηση ή συγκόλληση για την προσαρμογή συγκεκριμένων υλικών όπως ρητίνες ή φύλλα. Η χρήση RP μπορεί να μειώσει δραματικά το κόστος σε υλικά και εργασία, καθώς και χρόνο. τα μοντέλα μπορούν να κατασκευαστούν μέσα σε ώρες ή ημέρες.
Σε μικρότερη κλίμακα, η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια κοινή τεχνική που μερικές φορές ονομάζεται τρισδιάστατη ταχεία κατασκευή πρωτοτύπων. Αυτή η λειτουργία, ωστόσο, χρησιμοποιεί ένα μικρότερο επιτραπέζιο μηχάνημα για σχεδιασμό, αλλά δεν έχει τη σχηματική ακρίβεια διαστάσεων ή την ευελιξία των υλικών των τρισδιάστατων ταχέων μεθόδων πρωτοτύπων που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή. Η διαδικασία του τρισδιάστατου εκτυπωτή χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία μοντέλων απόρριψης για πρακτικές επιδείξεις, ενώ πιο σύνθετες μηχανές RP διαθέτουν μοτίβα εργαλείων για να βοηθήσουν την ίδια τη διαδικασία παραγωγής. Επιπλέον, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές μπορεί να προσφέρουν μόνο λίγες επιλογές υλικών, ενώ το RP μπορεί να εξυπηρετήσει δεκάδες υλικά, όπως ρητίνες και φωτοπολυμερή, για να αντιγράψει υλικά παραγωγής όπως τα θερμοπλαστικά.
Η ταχεία δημιουργία πρωτοτύπων θα μπορούσε να έχει μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στη βιομηχανία με τον ίδιο τρόπο που η γραμμή συναρμολόγησης έφερε επανάσταση στην κατασκευή. Παραδοσιακά, το κόστος κατασκευής μειώνεται με την πάροδο του χρόνου κατά τη διάρκεια ζωής της σειράς προϊόντων. Με την ταχεία κατασκευή πρωτοτύπων, το κόστος παραγωγής μόνο λίγων μονάδων δεν διαφέρει από το κόστος παραγωγής χιλιάδων. Αν και αυτό μπορεί να βοηθήσει στη διευκόλυνση μικρότερων αριθμών προϊόντων για προσαρμοσμένες παραγγελίες, οι πιθανές επιπτώσεις αυτής της συνθήκης στον τρόπο κατανόησης των οικονομιών κλίμακας είναι άγνωστες. Η κατασκευή με τεχνολογία τρισδιάστατου ταχείας πρωτοτύπου μπορεί να συνεχίσει να συνδυάζει τα στάδια σχεδιασμού και παραγωγής σε πιο αποτελεσματικές διαδικασίες.