3D打印技術為制造業(yè)轉型提供了無數(shù)的機會。3D打印機已經擴大了公司的運營能力，包括快速原型使用。這些新的發(fā)展包括3D打印泵。制造泵組件可能是一個昂貴的過程，這是的3D打印成為企業(yè)利用的完美解決方案。用于3D打印泵的材料范圍可以從聚乳酸到不銹鋼，為采用該技術的公司提供了巨大的機會，以改善其部件。3D打印泵組件對于那些生產包括離心泵、水泵和污水泵、渦輪泵、輸送泵、流體流量泵等多種泵的復雜鑄件的人來說特別有益。提高制造速度和效率，同時保持精度，是制造商面臨的挑戰(zhàn)，但也因此激勵了行業(yè)內的創(chuàng)新，以降低成本，為客戶提供更好的產品。正在測試3D打印功能的公司可能有資格獲得聯(lián)邦和州的研發(fā)稅收抵免政策。

研究與開發(fā)稅收抵免

包括利用3D打印技術的企業(yè)在內的各行各業(yè)的公司，自1981年以來一直在利用聯(lián)邦研究與發(fā)展（R＆D）稅收抵免。對于新的和改進的產品和工藝，企業(yè)可以獲得高達13％的合格花費的信貸。合格的研究必須符合以下四個標準：

新的或改進的產品、流程或軟件；

技術本質上；

消除不確定性；

實驗過程。

合格的成本包括員工工資、供應成本、測試成本、合同研究費用以及與開發(fā)專利相關的成本。2015年12月18日，奧巴馬總統(tǒng)簽署了研發(fā)稅收抵免永久的法案。從2016年開始，研發(fā)信貸可以用來抵消替代最低稅率，創(chuàng)業(yè)企業(yè)可以利用每年25萬美元的工資稅收抵免。

泵的3D打印方法

當3D打印泵的組件時，通常會用到兩種材料，一種是ABS，通常用于注射成型的熱塑性方法；另外一種是PLA，通常是可再生資源衍生的可生物降解的熱塑性材料。ABS和PLA都適用于原型氣泵打印，使用ABS進行3D打印的組件有著極強的彈性和拉伸強度，而PLA是快速成型的最佳選擇。但這最終取決于泵的用途，ABS可以承受高達221°F的溫度，PLA可以承受140°F的溫度。對于希望減少工業(yè)和商用泵生產的零件的制造商來說，未來3D打印泵的用途正在不斷增長。這些是低成本的方法，其他材料是一個變量。高端制造商正在使用燒結金屬來實現(xiàn)汽車和航空航天等新應用。

泵的3D打印組件可以用來克服設計工程師在整個傳統(tǒng)制造過程中遇到的限制。水泵的模具和鑄件不僅需要花費數(shù)周時間才能生產出來，而且生產可靠部件所需的準確性和細粒度細節(jié)也不能保證。3D打印擴大了復雜幾何形狀設計的機會，同時支持制造商快速生產鑄件的能力。

水泵的3D打印過程

確定實施哪種方法可能很困難，但很大程度上取決于泵的最終用途，因為每種方法都有其優(yōu)點和缺點。關于水泵，3D打印方法的主要因素包括強度、熱穩(wěn)定性、可生物降解性和機械加工性。例如，雖然ABS比PLA更耐用且耐熱，但使用ABS方法制成的打印品容易翹曲，當應用涉及到冷熱水時，出現(xiàn)問題。另一方面，PLA可以使打印品具有更高的美感，這是由于能夠打印具有非常精細的細節(jié)的部件，并且由于其較低的打印溫度而成為可能。

如前所述，3D打印可用于實現(xiàn)需要獨特設計和形狀的泵部件的靈活和快速的原型設計。水泵的3D打印過程從設計STL文件開始，打印所有適用的部件。STL文件是在開發(fā)三維物體幾何體時以及在快速成型設計過程中使用的CAD文件。選擇的電機應該是與水接觸時不會過熱的電機。選擇最佳電機后，可以正確設計底座、頂部和兩個渦輪機。這個設計過程可以是一個迭代的過程，因為它需要整個的功能測試。

一旦所有需要的部件都完成，就可以進行裝配。將電纜焊接到電機上可以幫助提高組件的耐用性和穩(wěn)定性。在整個過程中進行的實驗將允許設計更改，使最終產品中可以產生更多或更少的水。在開發(fā)過程中經歷一系列變化的設計是幫助公司獲得研發(fā)稅收優(yōu)惠的案例。

改善的空間

3D打印和CAD軟件的配對顯示了改善泵行業(yè)整體制造過程的巨大潛力。隨著成本的降低和交貨時間的縮短，制造3D打印部件被證明是推動創(chuàng)新的動力。目前，大多數(shù)組件是批量生產的，對于制造商來說，最終是一個簡化的和較低成本的過程。然而，使用3D打印技術，制造商可以生產更小批量的復雜和獨特的產品，同時也可以通過投資降低生產成本。此外，考慮到將以電子方式存儲的設計文件的數(shù)量，3D打印允許在“倉庫”中增加存儲空間，以便將來訪問?；诖饲闆r，考慮到3D打印技術提供的工藝改進，傳統(tǒng)的制造方法是低效的。

結論

制造商正在采用新的技術和流程，最終提高他們在行業(yè)中的競爭地位。隨著不斷發(fā)展的3D打印解決方案的推出，企業(yè)不斷尋找新的方式，以更低的成本更高效地創(chuàng)造產品?？偟膩碚f，生產3D打印泵組件的增量成本并沒有增加，允許制造商嘗試日益復雜的設計，其中一些目前在市場上不可用。利用3D打印工藝生產泵及其部件，為制造商提供符合資格的活動，以利用研發(fā)稅收抵免。

來源：3D虎