全方位探讨3D打印如何改变传统的泵制造过程

dy1993   2017-11-13 10:04:40

3D打印技术为制造业转型提供了无数的机会。3D打印机已经扩大了公司的运营能力,包括快速原型使用。这些新的发展包括3D打印泵。制造泵组件可能是一个昂贵的过程,这是的3D打印成为企业利用的完美解决方案。用于3D打印泵的材料范围可以从聚乳酸到不锈钢,为采用该技术的公司提供了巨大的机会,以改善其部件。3D打印泵组件对于那些生产包括离心泵、水泵和污水泵、涡轮泵、输送泵、流体流量泵等多种泵的复杂铸件的人来说特别有益。提高制造速度和效率,同时保持精度,是制造商面临的挑战,但也因此激励了行业内的创新,以降低成本,为客户提供更好的产品。正在测试3D打印功能的公司可能有资格获得联邦和州的研发税收抵免政策。

研究与开发税收抵免

包括利用3D打印技术的企业在内的各行各业的公司,自1981年以来一直在利用联邦研究与发展(R&D)税收抵免。对于新的和改进的产品和工艺,企业可以获得高达13%的合格花费的信贷。合格的研究必须符合以下四个标准:

新的或改进的产品、流程或软件;

技术本质上;

消除不确定性;

实验过程。

合格的成本包括员工工资、供应成本、测试成本、合同研究费用以及与开发专利相关的成本。2015年12月18日,奥巴马总统签署了研发税收抵免永久的法案。从2016年开始,研发信贷可以用来抵消替代最低税率,创业企业可以利用每年25万美元的工资税收抵免。

泵的3D打印方法

当3D打印泵的组件时,通常会用到两种材料,一种是ABS,通常用于注射成型的热塑性方法;另外一种是PLA,通常是可再生资源衍生的可生物降解的热塑性材料。ABS和PLA都适用于原型气泵打印,使用ABS进行3D打印的组件有着极强的弹性和拉伸强度,而PLA是快速成型的最佳选择。但这最终取决于泵的用途,ABS可以承受高达221°F的温度,PLA可以承受140°F的温度。对于希望减少工业和商用泵生产的零件的制造商来说,未来3D打印泵的用途正在不断增长。这些是低成本的方法,其他材料是一个变量。高端制造商正在使用烧结金属来实现汽车和航空航天等新应用。

泵的3D打印组件可以用来克服设计工程师在整个传统制造过程中遇到的限制。水泵的模具和铸件不仅需要花费数周时间才能生产出来,而且生产可靠部件所需的准确性和细粒度细节也不能保证。3D打印扩大了复杂几何形状设计的机会,同时支持制造商快速生产铸件的能力。

水泵的3D打印过程

确定实施哪种方法可能很困难,但很大程度上取决于泵的最终用途,因为每种方法都有其优点和缺点。关于水泵,3D打印方法的主要因素包括强度、热稳定性、可生物降解性和机械加工性。例如,虽然ABS比PLA更耐用且耐热,但使用ABS方法制成的打印品容易翘曲,当应用涉及到冷热水时,出现问题。另一方面,PLA可以使打印品具有更高的美感,这是由于能够打印具有非常精细的细节的部件,并且由于其较低的打印温度而成为可能。

如前所述,3D打印可用于实现需要独特设计和形状的泵部件的灵活和快速的原型设计。水泵的3D打印过程从设计STL文件开始,打印所有适用的部件。STL文件是在开发三维物体几何体时以及在快速成型设计过程中使用的CAD文件。选择的电机应该是与水接触时不会过热的电机。选择最佳电机后,可以正确设计底座、顶部和两个涡轮机。这个设计过程可以是一个迭代的过程,因为它需要整个的功能测试。

一旦所有需要的部件都完成,就可以进行装配。将电缆焊接到电机上可以帮助提高组件的耐用性和稳定性。在整个过程中进行的实验将允许设计更改,使最终产品中可以产生更多或更少的水。在开发过程中经历一系列变化的设计是帮助公司获得研发税收优惠的案例。

改善的空间

3D打印和CAD软件的配对显示了改善泵行业整体制造过程的巨大潜力。随着成本的降低和交货时间的缩短,制造3D打印部件被证明是推动创新的动力。目前,大多数组件是批量生产的,对于制造商来说,最终是一个简化的和较低成本的过程。然而,使用3D打印技术,制造商可以生产更小批量的复杂和独特的产品,同时也可以通过投资降低生产成本。此外,考虑到将以电子方式存储的设计文件的数量,3D打印允许在“仓库”中增加存储空间,以便将来访问。基于此情况,考虑到3D打印技术提供的工艺改进,传统的制造方法是低效的。

结论

制造商正在采用新的技术和流程,最终提高他们在行业中的竞争地位。随着不断发展的3D打印解决方案的推出,企业不断寻找新的方式,以更低的成本更高效地创造产品。总的来说,生产3D打印泵组件的增量成本并没有增加,允许制造商尝试日益复杂的设计,其中一些目前在市场上不可用。利用3D打印工艺生产泵及其部件,为制造商提供符合资格的活动,以利用研发税收抵免。

来源:3D虎

0

506 0

发表评论

登陆后参与评论