Stampa 3D per problemi di progettazione di tubi sprinkler antincendio

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La stampa 3D può fornire una soluzione pratica a un problema comune di installazione degli sprinkler antincendio. L'installazione di tubi in spazi ristretti su pareti e soffitti spesso richiede una progettazione creativa dei tubi. Tradizionalmente, le tubazioni dell'acqua erano disponibili solo in dimensioni di raccordo standard molto specifiche limitate a 90 gradi, 45 gradi e angoli a T. I collegamenti dei tubi potrebbero spostarsi solo in una particolare variazione di tali angoli. Con un po’ di creatività, tuttavia, le stampanti 3D potrebbero essere potenzialmente utilizzate per produrre tubi, raccordi, giunti, gomiti e connettori che non siano limitati da quelle dimensioni specifiche. Con l'uso di un tubo montato su misura, installatori e progettisti potrebbero potenzialmente progettare forme uniche per piegarsi attorno ad altri tubi, angoli e spazi ristretti. Soluzioni innovative come queste offrono una grande opportunità per i crediti d’imposta per ricerca e sviluppo.

Il credito d'imposta Ricerca e Sviluppo

Emanato nel 1981, il credito d’imposta federale per la ricerca e lo sviluppo (R&S) consente un credito fino al 13% della spesa ammissibile per prodotti e processi nuovi e migliorati. La ricerca qualificata deve soddisfare i seguenti quattro criteri:

I costi ammissibili includono gli stipendi dei dipendenti, il costo delle forniture, il costo dei test, le spese di ricerca contrattuale e i costi associati allo sviluppo di un brevetto. Il 18 dicembre 2015 il presidente Obama ha firmato il disegno di legge che rende permanente il credito d’imposta per ricerca e sviluppo. A partire dal 2016, il credito per ricerca e sviluppo può essere utilizzato per compensare l’imposta minima alternativa e le imprese startup possono utilizzare il credito contro 250.000 dollari all’anno in imposte sui salari.

Componenti resistenti al fuoco

La National Fire Protection Association (NFPA) fornisce linee guida sui requisiti e sui regolamenti dei sistemi antincendio a sprinkler. I materiali richiesti per tubi e tubature sono specificati nelle norme NFPA 13d e 13R. A seconda dell'applicazione particolare, i tubi possono essere fabbricati utilizzando tubi in acciaio, tubi in rame o tubazioni in plastica CPVC per applicazioni limitate. Acciaio e rame possono già essere stampati in 3D, mentre il CPVC non è lontano.

Tubi di acciaio

Il tubo in acciaio più comunemente utilizzato per i sistemi di irrigazione è il tubo in acciaio nero. L'acciaio nero è considerato forte, durevole e resistente al fuoco. Con un punto di fusione di circa 2.700°F, i tubi di acciaio nero possono resistere alle alte temperature all'interno di un edificio in fiamme. La stampa 3D con acciaio o acciaio nero inizia come qualsiasi altro processo di stampa, tuttavia, invece di estrudere la plastica, viene stratificata polvere metallica insieme a una sostanza legante simile a colla utilizzata per fondere insieme la polvere e creare il prodotto. La polvere viene quindi spesso riscaldata/sinterizzata insieme e la sostanza legante viene fusa.

Tubi di rame

I tubi in rame sono un altro materiale per tubazioni approvato per la produzione di sprinkler secondo NFPA 13. Dopo l'acciaio nero, i tubi in rame sono il prossimo materiale comune utilizzato nei sistemi sprinkler antincendio. La stampa 3D del rame prevede una tecnica in qualche modo simile al metodo tradizionale di creazione di tubazioni in rame. Innanzitutto, un calco in cera dell'oggetto viene stampato in 3D e ricoperto di gesso fine. Quando il gesso si solidifica, viene messo in un forno e riscaldato per sciogliere la cera. Il metallo viene quindi colato nel getto vuoto e viene creato il tubo di rame stampato in 3D. Il vantaggio del metodo di stampa 3D è la possibilità di stampare il calco in cera in modo economico e preciso rispetto ai metodi tradizionali che richiedono investimenti maggiori.

Tubi di plastica

I tubi in plastica (ovvero tubi CPVC e PEX) sono consentiti per alcuni tipi di sistemi sprinkler. Il CPVC è elencato per uso residenziale, uso a rischio leggero e uso a rischio ordinario limitato. Anche questi tubi di plastica potrebbero presto essere stampati in 3D. Chemson Pacific di Sydney ha recentemente creato nel 2016 un materiale vinilico 3D che può essere utilizzato per realizzare tubi in PVC. Il PVC è un polimero termoplastico, mentre il CPVC, un prodotto molto simile, è un materiale termoplastico prodotto dalla clorurazione della resina PVC.