Drukowanie 3D sprzętu narciarskiego i kredytów podatkowych na badania i rozwój

Teraz zimowe Igrzyska Olimpijskie PyeongChang 2018 w Korei Południowej są na nas, z wieloma wydarzeniami odbywającymi się na stokach, w tym narciarstwem alpejskim, biegowym i freestyle. Do tej pory produkowano narty, deski snowboardowe i inne niezbędne narzędzia, ale teraz można je drukować w 3D. Inżynierowie i firmy, które zajmują się drukiem 3D sprzętu narciarskiego, mogą kwalifikować się do ulg podatkowych na badania i rozwój.

Ulga podatkowa na badania i rozwój

Obowiązująca w 1981 r., Obecnie stała federalna Kredyt podatkowy na rozwój (R & D) pozwala na kredyt, który zazwyczaj waha się od 4% -7% kwalifikujących się wydatków na nowe i ulepszone produkty i procesy. Wykwalifikowane badania muszą spełniać następujące cztery kryteria:

Do kwalifikujących się kosztów należą: płace pracowników w USA, koszty materiałów zużywanych w procesie badawczo-rozwojowym, koszty testów przed produkcją, koszty badań amerykańskich kontraktów i niektóre koszty związane z rozwojem patent.

W dniu 18 grudnia 2015 r. prezydent Obama podpisał ustawę PATH, dzięki czemu Kredyt na R & D stał się stały. Począwszy od 2016 r., Środki na badania i rozwój mogą być wykorzystane do zrekompensowania podatku alternatywnego minimalnego dla firm o przychodach poniżej 50 mln USD, a po raz pierwszy przedsiębiorstwa prowadzące działalność przed generowaniem zysków i przed wydaniem przychodu mogą uzyskać nawet 250 000 USD rocznie z tytułu podatków od wynagrodzeń i rabatów gotówkowych .

Narty i snowboardy

Przemysłowy producent drukarek 3D Stratasys wykazał szczególne zainteresowanie włączeniem produkcji dodatków do areny sportów zimowych. W 2014 roku Dominic Mannella, starszy inżynier aplikacji w dziale Stratasys Skunkworks, zaprojektował wydrukowane narty zjazdowe 3D. Proces produkcyjny wymagał obszernych badań i rozwoju, czego wynikiem było wiele iteracji projektowych, które zostały dobrze udokumentowane.

FDM był wybraną metodą drukowania 3D, głównie ze względu na jej zdolność do pracy z szeregiem produkowanych termoplastów, które są odpowiednie do ekstremalnych warunków zewnętrznych. Konstrukcja wymagała 50 warstw żywicy Ultem 9085, materiału, który zapewnia odporność na wahania temperatury i wilgotności, a także wytrzymałość mechaniczną niezbędną do jazdy na nartach. Niestandardowe narzędzia produkcyjne zostały zaprojektowane w SOLIDWORKS w celu cięcia podstawowego arkusza P-Tex, standardu przemysłowego w produkcji nart i snowboardów. Warstwy te, wraz z wiązaniem metalu, zostały powiązane z podłożem za pomocą żywicy epoksydowej, co daje w efekcie całkowicie laminowaną nartę. Wytrzymałość została zmaksymalizowana bez dodatkowego ciężaru poprzez zaprojektowanie wnętrza każdej narty z częściowo pustą trójkątną strukturą wypełnienia.

Wkrótce potem StratasysGłówny inżynier Skunkworks, Kevin Johnson, postanowił stworzyć pierwszy drukowany snowboard firmy. Chociaż deski snowboardowe z nadrukiem 3D wymagają podobnych materiałów, jak narty z nadrukiem 3D, deski snowboardowe muszą być zaprojektowane z większą elastycznością. Okazało się to dużym wyzwaniem dla Johnsona, który był w stanie osiągnąć ostateczny projekt poprzez niezależną manipulację zmiennymi za pomocą oprogramowania CAD, takimi jak długość, waga, pochylenie i sztywność. Płyta została wykonana w całości z włókna polimerowego Ultem 9085, którą można było woskować przed użyciem ze względu na jej półporowaty charakter. W sumie snowboard trwał trzy dni, aby wydrukować i związać trzy warstwy. Na tegoroczne Zimowe Igrzyska Olimpijskie Stratasys pomógł zaprojektować sanki dla amerykańskiej drużyny Luge.

Klipy, klamry i kosze

Jeden inżynier elektryk z Manhattanu 3D drukuje klipy słupów narciarskich na Thingiverse . Klipy te mogą być używane do przechowywania poza sezonem, ponieważ narciarze mogą zabezpieczyć swoje kije i zamontować je na ścianie. Narciarze mogą również używać ich do bezpiecznego noszenia biegunów podczas podróży na stoki, aby nie przeszkadzać.

Również na Thingiverse można drukować projekty koszyków na kije narciarskie. Ta część idzie na końcu słupka narciarskiego, który ma na celu powstrzymanie biegun narciarski przed zanurzeniem w głębokim śniegu. Te komponenty mogą się wahać od stożków aerodynamicznych do wyścigów po duże koszyki w kształcie płatków śniegu, powszechnie stosowane w nartach proszkowych. Słupy mają być aerodynamiczne na zboczach, dlatego kosz musi być zaprojektowany z otworami, aby zmniejszyć prędkość wychylenia słupa podczas używania przy zachowaniu równowagi.

Buty narciarskie

In wysiłek na rzecz rozwoju sportu, projektowania i inżyniera Franza Eggera wykorzystał produkcję dodatków do opracowania trwałego i lekkiego buta narciarskiego o nazwie EasyStand. Buty narciarskie EasyStand są wykonane w całości z Windform SP z technologią selektywnego spiekania laserowego, opracowaną przez CRP Technology. Poza tym, że jest wodoodporny, Windform SP, materiał na bazie poliamidu wzmocniony włóknem węglowym, jest wysoce plastycznym materiałem o doskonałej odporności mechanicznej. Elastyczność pomaga pochłonąć mechaniczne naprężenia wibracji lub wstrząsów bez zerwania, co daje wyjątkowo trwały but narciarski. Ponadto Windform SP może utrzymać swoją względną charakterystykę nawet w niskich temperaturach, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań sportowych na nartach i śniegu.

Paraolimpiady

Zawodnicy rywalizujący podczas Zimowych Igrzysk Paraolimpijskich używają drukowanych narzędzi 3D dla całkowicie niestandardowego i ergonomicznego dopasowania. Podczas2014 Igrzyska Paraolimpijskie, narciarz nordycki Martin Fleig startował z wykorzystaniem nart z nadrukiem 3D zaprojektowanym specjalnie dla jego anatomii przez Instytut Fraunhofera Mechaniki Materiałów IWM oraz partnerów przemysłowych i badawczych pracujących w ramach projektu Snowstorm. Aby zaprojektować specjalną nartę, która byłaby w stanie wytrzymać naprężenia oczekiwane podczas zawodów biathlonowych, dane biometryczne 3D ruchów Fleig zostały przechwycone, a następnie zostały wykorzystane do zaprojektowania optymalnej pozycji siedzącej. Pierwszy prototyp został wyprodukowany przy użyciu poliamidu o wysokiej jakości polimeru 12 wyposażonego w czujniki do pomiaru naprężenia występującego podczas każdego użycia. Powstał kolejny prototyp, który obejmował "nowy model fizyczny", który Fleig z powodzeniem stosował w Notschrei Nordic Center w Niemczech.

Wnioski

Technologia stosowana w arenie sportów zimowych znacznie się rozwinęła. Firmy testują obecnie granice produkcji dodatków, aby wyprodukować wysokowydajny sprzęt do sportów zimowych, który pewnego dnia może zostać wykorzystany zarówno przez początkujących, jak i olimpijskich sportowców. Niezależnie od tego, czy są to etapy prototypowe, czy końcowe, firmy wykorzystujące zespół inżynierów, projektantów i innych pracowników technicznych zajmujących się drukiem 3D do uprawiania sportów śniegowych mogą kwalifikować się do federalnych i państwowych ulg podatkowych na badania i rozwój.

Porozmawiaj o tym i innych Drukowanie 3D w 3DPrintBoard.com lub podziel się poniższymi przemyśleniami.