Быстрое прототипирование — это семейство аддитивных производственных процессов, используемых для сборки прототипы моделей. Эти процессы известны как аддитивные методы, поскольку материал добавляется в модель во время строительства, а не вырезается из твердого блока. К широко используемым членам этого семейства относятся селективные лазеры спекание (SLS), стереолитография (SLA) и трехмерная (3D) печать (3DP). Производство ламинированных объектов (LOM), моделирование методом наплавления (FDM) и электронно-лучевое плавление (EBM) также входят в число наиболее распространенных процессов быстрого прототипирования. Все эти процессы автоматизированы и выполняются механизмами, которые контролируются компьютерами, считывающими данные из системы автоматизированного проектирования (САПР) модели прототипа.
Прототипирование — это практика создания моделей новых продуктов или модификаций существующих продуктов перед окончательным утверждением и полномасштабным производством. Этот процесс позволяет дизайнерам и разработчикам оценивать свои проекты, выявлять ошибки или упущения и демонстрировать концепцию любым заинтересованным сторонам. Понятно, что создание прототипа является важной частью любого процесса проектирования, часто принося значительную экономию времени и бюджета. Быстрое прототипирование — один из наиболее популярных методов создания прототипов моделей. Этот процесс является аддитивным, что означает, что используемые машины добавляют материал к модели по мере строительства, в отличие от субтрактивных процессов, которые вырезают материал из пустого блока.
Существует несколько различных широко используемых методов быстрого прототипирования, в которых используются металлы, термопласты и фотополимеры для постепенного построения прототипа слой за слоем с нуля. Одним из наиболее популярных из них является селективное лазерное спекание (SLS), в котором используется мощность углекислотного лазера для сплавления пластикового, керамического или стеклянного порошка в готовую модель. Лазер работает по шаблону, который точно имитирует модель САПР, хранящуюся в компьютерном контроллере машины, превращая порошок в твердое тело по ходу движения. Прямое лазерное спекание металлов (DMLS) представляет собой аналогичный процесс, в котором используются металлические порошки.
Другим широко используемым процессом быстрого прототипирования, который работает аналогичным образом, является стереолитография. В этом процессе используется ультрафиолетовый (УФ) лазер, который проходит через резервуар с фотополимером смола разработана для отверждения или затвердевания под воздействием УФ-излучения. По мере того, как лазер повторяет форму, хранящуюся в файле САПР, смола затвердевает, постепенно создавая модель-прототип. Одной из наиболее значительных последних разработок в области быстрого прототипирования является процесс трехмерной (3D) печати, в котором используется струйный принтер, который наносит последовательные слои порошкообразной смолы и связующих для постепенного создания желаемой формы. Есть также несколько других процессов, используемых в быстром прототипировании, которые, хотя и имеют тонкие различия процессов, все они используют одну и ту же прогрессивную, аддитивную технику построения моделей.
