En snabb prototypmodell är vanligtvis en plast- eller metalldel skapad från en datorritning, som tillåter en kund att granska en produkt under utveckling. Med början i slutet av nittonhundratalet utvecklades datorprogramvara som gjorde det möjligt för designers att skapa tredimensionella (3D) ritningar. Parallell utveckling av utrustning som kunde skapa fysiska strukturer från dessa ritningar ledde till verksamheten med snabb modellering.
Designen av en del med hjälp av 3D-programvara börjar med en konceptuell ritning av en önskad del. En designer kan ta denna ritning och skapa en mjukvarubaserad 3D-modell, som gör att en del kan ses från olika vinklar eller orienteringar. Denna programvara kan också praktiskt taget demontera delen för att visa en kund hur montering kan ske i en industrianläggning. Mjukvarudesign inkluderar ofta förmågan att ”testa” delen under olika förhållanden av stress eller påverkan för att uppskatta delfel eller designfel.
Snabb utveckling av prototypmodeller blev verklighet i och med introduktionen av 3D-skrivare. Flera olika teknologier utvecklades i slutet av nittonhundratalet, men alla var kopplade till de datorstödda designprogrammen (CAD) som skapade mjukvarumodeller. Alla 3D-skrivare använder en teknik för att bygga på varandra följande lager av plast eller metaller i sekvens för att skapa ett fysiskt prov av delen.
En typ av skrivare använde ett fint pulver inuti ett skrivarskåp. Datorprogram förvandlade teckningen till tusentals extremt fina lager, som att skära bilden extremt tunt. Skrivaren sprayade ett kemiskt bindemedel över pulvret i form av det understa lagret. Pulver blandades sedan på detta skikt och den platta brickan sänktes en liten mängd. Nästa lager av bindemedel och pulver tillsattes, och så vidare, tills en 3D-del gjordes. Beroende på delens komplexitet kan skrivaren behöva köras i flera dagar för att slutföra ett prov.
En annan typ av snabbprototypmodellskrivare använde en smältbar plast. Ett munstycke placerade små prickar av det smälta materialet på skrivarfacket i successiva lager för att bygga upp en del. Dessa delar var ofta användbara direkt från maskinen, eftersom plastskikten bildade en solid plastprototyp. Detta var en förbättring jämfört med vissa pulverskrivare, som skapade delar som kunde hanteras, men som kanske inte var tillräckligt starka för testning eller faktisk användning.
En process som kallas metallsintring kan också skapa en snabb prototypmodell. En metall som aluminium eller koppar med en relativt låg smältpunkt skulle kunna användas i en 3D-skrivare på liknande sätt som en smält plast. Den färdiga metalldelen krävde ofta ingen ytterligare bearbetning och kunde användas direkt från maskinen för testning eller vidareutveckling.
Många produkter under 21-talet var helt designade i CAD-mjukvara, vilket gjorde den virtuella bilden till en snabb prototypmodell, utan att det behövdes göras ett fysiskt prov. Detta blev vanligt för stora industrimaskiner, flygplan och stora fordon som fartyg. Många delar var för stora för att skapa separata prototyper, eller skulle ha försenat den slutliga produktutvecklingen.
Ingenjörer utvecklade mjukvarutestning som kunde simulera verkliga testförhållanden, vilket eliminerade behovet av prototyptester. Det första kommersiella flygplanet designades på detta sätt i slutet av 20-talet. Ett kommersiellt jetflygplan byggdes helt och hållet i en dator, från design direkt till ett flygplan utan mellanliggande prototyper.