ما هي خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد الآمنة للطعام؟

Roy Hill 16-06-2023
Roy Hill

فكر في نحت الصناديق والأواني الخاصة بك وتصميمها لحمل الطعام. بقدر ما يبدو الأمر مدهشًا ، فإنه يتطلب منا التفكير في المواد الآمنة للأغذية لنمذجتها باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد.

لا يوجد الكثير من مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد الآمنة للطعام ، ولكن إحداها هو PETG. يعتبر على نطاق واسع آمنًا للطعام في مجتمع الطباعة ثلاثية الأبعاد ويمكن طلاؤه براتنج الإيبوكسي لزيادة فعاليته. PLA هو طعام آمن للمواد البلاستيكية التي تستخدم مرة واحدة. يمكن شراء الفتيل بمستويات جودة آمنة للطعام.

تستخدم الطابعات ثلاثية الأبعاد المواد البلاستيكية كمصدر للطباعة. لا يمكن استخدام جميع المواد البلاستيكية التي تندرج تحت فئة سلامة الغذاء للطباعة.

يجب أن تمتلك البوليمرات المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد بعض الخصائص مثل كونها لدائن حرارية ، وقوة عالية ومرونة منخفضة ، ودرجة حرارة طباعة مناسبة ، ودرجة حرارة دنيا الانكماش ، وما إلى ذلك.

البوليمرات التي ترضي هذه الخصائص وتصبح مناسبة للطباعة تشمل ، البلاستيك المعروف بشكل شائع مثل PLA ، ABS ، إلخ. جميع الخصائص المذكورة أعلاه تقلل من طيفنا في العثور على مواد طباعة آمنة للطعام ، ضيقة جدا. لكن هذا لا يستبعد الخيار.

    ماذا يعني الغذاء الآمن؟

    لكي يكون شيء ما آمنًا للطعام ، سيكون من المنظور العام تلخيصه على أنه مادة تلبي جميع المتطلبات التي يحددها الاستخدام المقصود ولن تسبب أي خطر على سلامة الأغذية.

    يمكن أن تكون كذلكآمن. يوصف بأنه متوافق مع إدارة الأغذية والعقاقير ، ومقاوم للصدمات ، ومقاوم للماء ، وسمية منخفضة ومقاوم للأحماض.

    يعطي راتينج الإيبوكسي هذا طبقة شفافة للجزء المطبوع ولديه التصاق ممتاز بالمواد مثل الخشب والفولاذ والألمنيوم ، والمعادن اللينة ، والمركبات وأكثر من ذلك بكثير ، مما يوضح مدى فعالية هذا المنتج.

    إنه بشكل أساسي للاستخدام القصير ولكن ما يفعله هو توفير طبقة معالجة تعمل كحاجز لمنع المواد الغذائية من الامتصاص في المواد الأساسية.

    راتنجات الايبوكسي MAX CLR A / B هي نظام طلاء متوافق مع إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ومناسب للاستخدام لفترة وجيزة ملامسة الطعام مباشرة. يتوافق مع CFR Title 21 الجزء 175.105 & amp؛ 175.300 الذي يغطي التلامس المباشر وغير المباشر مع الطعام كمواد لاصقة راتنجية وطلاءات بوليمرية.

    تشبه لزوجة هذا المنتج شراب خفيف أو زيت طهي. يمكنك اختيار إما سكبه في مكانه أو وضعه بفرشاة حيث يستغرق الأمر حوالي 45 دقيقة للعمل ومعالجة المادة في درجة حرارة الغرفة.

    أنظر أيضا: 8 طرق لتسريع الطابعة ثلاثية الأبعاد دون فقدان الجودة

    نأمل أن يكون هذا قد أجاب على سؤالك الأولي وأعطيك بعض المعلومات المفيدة في الأعلى من ذلك. إذا كنت ترغب في قراءة المزيد من المنشورات المفيدة حول الطباعة ثلاثية الأبعاد ، تحقق من أفضل 8 طابعات ثلاثية الأبعاد بأقل من 1000 دولار - الميزانية & amp؛ الجودة أو أفضل 25 ترقية / تحسينًا للطابعة ثلاثية الأبعاد يمكنك إنجازها.

    مزيد من التفصيل كمواد تخضع للإرشادات التالية الصادرة عن إدارة الغذاء والدواء والاتحاد الأوروبي.
  • أضف أي مواد ضارة إلى الطعام بما في ذلك المواد الكيميائية أو المالحة أو الزيت
  • يجب أن:

    • يكون متينًا ومقاومًا للتآكل وممتصًا جيدًا وآمنًا تحت ظروف الاستخدام العادية
    • أعطت وزنًا وقوة كافيين لتحمل الغسيل المتكرر
    • لها لمسة نهائية ناعمة يمكن تنظيفها بسهولة بدون تشققات وشقوق
    • مقاومة التقطيع والتنقر والتشويه والتحلل

    الخيار المتبقي لنا هو معرفة الغرض من الكائن المراد تصميمه واستخدام مادة وفقًا لذلك. إذا لم يتم استخدام الكائن تحت درجة حرارة عالية ، فيمكن استخدام البلاستيك القائم على PET للطباعة حيث أن معظم زجاجات المياه وصناديق التيفين مصنوعة منه. اتصالات الطعام قصيرة المدى مثل قوالب البسكويت والفطائر. إذا كنت تريد الذهاب إلى أقصى الحدود ، يمكنك استخدام السيراميك ، الذي أثبت على مدى قرون مكانته في المطبخ.

    قبل معرفة المزيد عن المواد المستخدمة ، نحتاج إلى معرفة القليل عن كيفية عمل الطابعة ثلاثية الأبعاد وجميع العمليات المتضمنة فيها للحصول على فهم أفضل لمتطلبات المواد ولماذا تتطلب مواد معينة.

    ما الذي يجعل مادة مناسبة للطباعة ثلاثية الأبعاد؟

    نحنلا يمكن استخدام أي مادة بلاستيكية عادية فقط للقيام بالطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد المكتبية المتوفرة تجاريًا طريقة تسمى "نمذجة الترسيب المنصهر" (FDM). تطبع هذه الأنواع من الطابعات عن طريق بثق مادة اللدائن الحرارية المراد طباعتها وتعيينها بالشكل المطلوب.

    غالبًا ما يكون الطارد عبارة عن فوهة تسخن وتذيب البوليمر. تعطينا هذه العملية فكرة عن المواد التي يجب استخدامها. العنصر الأساسي هنا هو درجة الحرارة ونحتاج إلى مواد يمكن تعديلها بهذه الخاصية.

    يجب أن تكون درجة الحرارة العملية للمادة في نطاق يمكن إنتاجه في الأجهزة المنزلية. يمنحنا هذا بعض الخيارات للاختيار من بينها.

    عندما يتعلق الأمر بالمواد المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، فهناك الكثير من الخيارات للاختيار من بينها. يمكنك اختيار المواد وفقًا لاحتياجاتك.

    يمكن تصنيف المواد المستخدمة إلى درجة هندسية مثل PEEK ، اللدائن الحرارية شائعة الاستخدام مثل PLA ، والمواد القائمة على الراتينج والمواد المركبة هي مواد تم إنشاؤها عن طريق الجمع بين مادتين الحصول على أفضل الخصائص لكليهما.

    المركبات المركبة تقف بمعزل عن بقية المواد لأنها تستخدم أساسًا للنماذج الأولية باستخدام المعادن وهي فئة واسعة خاصة بها.

    هي PLA Food آمنة؟

    PLA هي واحدة من أكثر مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد المتوفرة في السوق مبيعًا. يأتي كخيار افتراضي عند التفكير في طابعة سطح المكتب ثلاثية الأبعادFDM.

    إنها رخيصة وتتطلب درجة حرارة منخفضة للطباعة. لا يتطلب سرير ساخن. إذا كنت تتساءل ما هو السرير الساخن ، فهو المنصة التي يطبع عليها رأس الطباعة. في بعض الحالات ، يوفر السرير المسخن مزيدًا من التصاق كائن الطباعة على سطحه.

    مشتق PLA من معالجة قصب السكر والذرة ، مما يجعلها صديقة للبيئة وقابلة للتحلل. للطباعة باستخدام PLA ، تحتاج إلى درجة حرارة طباعة تتراوح بين 190-220 درجة مئوية. ميزة رئيسية أخرى حول PLA هي حقيقة أنه قابل للتجديد أيضًا.

    درجة حرارة طباعة PLA تعطينا فهمًا للغرض الذي يمكن استخدامه حيث يكون الطعام آمنًا. يجب استخدام هذه المادة فقط في التعامل مع درجات الحرارة المنخفضة.

    أنظر أيضا: أفضل طريقة لكيفية تنعيم / إذابة خيوط جيش التحرير الشعبى الصينى - طباعة ثلاثية الأبعاد

    في تجربة أجريت على PLA بواسطة جامعة James Madison (JMU) ، تعرض PLA لدرجات حرارة وضغوط مختلفة ووجد أن PLA كمادة خام آمنة للطعام .

    عندما يتعرض PLA لفوهة الطابعة الساخنة ، هناك فرصة لإدخال مادة سامة فيها أثناء الطباعة بواسطة الفوهة. هذا السيناريو قابل للتطبيق فقط إذا كانت الفوهة مصنوعة من أي مواد سامة مثل الرصاص.

    يمكن استخدامها لصنع قواطع ملفات تعريف الارتباط والأشياء الأخرى المتعلقة بالطعام والتي لها فترة زمنية قصيرة من الاتصال مع المواد الغذائية. هناك حقيقة مثيرة للاهتمام حول PLA وهي أنه ينتج أحيانًا رائحة حلوة أثناء الطباعة ، اعتمادًا علىالعلامة التجارية.

    إن PLA الذي أوصي به هو خيوط مقدمة PLA (1.75 مم). لا يقتصر الأمر على أنه يحتوي على قدر لا يصدق من التقييمات العالية على Amazon ، بل إنه خالٍ من السدادات وبدقة أبعاد كبيرة ويُعرف على نطاق واسع بكونه عالي الجودة في عالم الطباعة ثلاثية الأبعاد.

    اعتبارًا من وقت النشر ، فهو الأفضل مبيعًا رقم 1 على Amazon.

    هل ABS Food آمن؟

    إنه لدن حراري قوي وخفيف الوزن يمكن استخدامه للطباعة ثلاثية الأبعاد.

    بلاستيك ABS معروف بصلابته ومقاومته للصدمات. إنها مادة ثابتة عندما يتعلق الأمر بالاستخدام الصناعي. ABS شائع في صناعة الألعاب ويتم استخدامه لصنع مكعبات بناء LEGO.

    ABS في شكله الذائب ينتج رائحة قوية أثناء الطباعة. يُعرف بلاستيك ABS بأنه يتحمل درجات حرارة أعلى بكثير مقارنة ببقية مواد الطباعة.

    تم العثور على درجة حرارة البثق من بلاستيك ABS حوالي 220-250 درجة مئوية (428-482 درجة فهرنهايت) وهذا يجعلها الخيار المفضل للتطبيق الخارجي ودرجات الحرارة العالية.

    على الرغم من أن درجة حرارة تحمله أعلى ، إلا أنه لا يعتبر آمنًا للطعام.

    السبب في ذلك هو احتواء بلاستيك ABS المواد السامة التي يجب تجنبها من ملامسة الطعام. المواد الكيميائية الموجودة في ABS يمكن أن تتسرب إلى الطعام الذي تتلامس معه.

    هل طعام الحيوانات الأليفة آمن؟

    تعتبر هذه المادة عادةً بديلاً عن بلاستيك ABS مع مكافأة إضافية من كونها آمنة للطعام. هو - هيلديها مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية مع الطعام والماء.

    PET عبارة عن بوليمر يستخدم على نطاق واسع في تصنيع زجاجات المياه وحاويات نقل الطعام. على عكس ABS ، لا ينتج عنه أي رائحة أثناء الطباعة. تتطلب درجة حرارة منخفضة للطباعة ولا تتطلب سريرًا ساخنًا.

    الشكل المطبوع من PET عرضة للعوامل الجوية ويمكن أن تفقد خصائصها. يمكن تجنب ذلك عن طريق تخزين المواد المطبوعة في منطقة ذات رطوبة أقل.

    هل PETG آمن للطعام؟

    هذه نسخة معدلة من PET مع الجليكول. هذا التعديل لـ PET يجعلها مادة قابلة للطباعة بشكل كبير. لديها قدرة تحمل عالية في درجات الحرارة. تبلغ درجة حرارة الطباعة لـ PET-G حوالي 200-250 درجة مئوية (392-482 درجة فهرنهايت).

    PET-G قوية ومرنة في نفس الوقت. هذه المادة معروفة بسطحها الأملس الذي يمكن أن يتلاشى بسرعة. أثناء الطباعة ، لا ينتج عنها أي رائحة.

    يتطلب درجة حرارة جيدة في السرير لتثبيت الكائن على سطحه. تُعرف PET-G بشفافيتها ومقاومتها للعوامل الجوية. تعتبر PETG آمنة للطعام. خاصية مقاومة الطقس تجعلها مادة مناسبة لتصميم الجرار ومعدات البستنة.

    بالنسبة لـ PETG الواضح ، توجد علامة تجارية ومنتج واحد يبرز كلاعب رئيسي في التصنيع. هذا الخيط هو YOYI PETG Filament (1.75mm). تستخدم المواد الخام التي يتم استيرادها من أوروبا ، مع عدم وجودالشوائب ولديها إرشادات صارمة بشأن الجودة الشاملة.

    تمت الموافقة عليها رسميًا من قِبل إدارة الأغذية والعقاقير (FDA) باعتبارها آمنة للأغذية ، لذلك يعد هذا خيارًا رائعًا إذا كنت تريد مواد طباعة ثلاثية الأبعاد آمنة للطعام في ترسانتك.

    لن تحصل على فقاعات أثناء الطباعة فحسب ، بل إنها تتمتع بتقنية فائقة النعومة ، ولا رائحة ودقة دقيقة لطباعة متسقة مرة تلو الأخرى.

    بمجرد شراء هذا الفتيل ، سوف يسعدك أن تعرف أن خدمة العملاء من الدرجة الأولى وتقدم عائدًا مجانيًا في غضون 30 يومًا ، وهو ما لن تحتاجه على أي حال!

    هل خيوط السيراميك آمنة للأغذية؟

    من المدهش للكثيرين أن السيراميك يستخدم أيضًا للطباعة ثلاثية الأبعاد. إنها تقف في فئة خاصة بها ، لأنها تتطلب طابعات مصممة للتعامل مع المواد على شكل طين مبلل مع معادن أخرى.

    المنتج المطبوع من الطابعة على هذا النحو ليس في شكله النهائي . يجب وضعها في فرن لتسخينها وتجميدها. لا يحتوي المنتج النهائي على أي اختلاف عن الأشياء الخزفية التي يتم إنتاجها بشكل طبيعي.

    سيعرض جميع خصائص طبق السيراميك العادي. وبالتالي ، يمكن استخدامها كمواد آمنة للطعام لفترة طويلة ، ولكنها تتطلب أكثر من مجرد طابعة ثلاثية الأبعاد! النمو البكتيري على سطح مطبوع ثلاثي الأبعاد

    أحد الأشياء الرئيسية التي يجب مراعاتها أثناء استخدام الكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتعامل مع الطعام هونمو البكتيريا. حتى لو بدت الطباعة ناعمة ولامعة ، في المستوى المجهري ، ستحتوي الطباعة على شقوق صغيرة وشقوق يمكن أن تحمل جزيئات الطعام.

    هذا يرجع إلى حقيقة أن الكائن مبني في طبقات. طريقة البناء هذه يمكن أن تخلق فجوات صغيرة على السطح بين كل طبقة. تصبح هذه الفجوات التي تحتوي على جزيئات الطعام منطقة لنمو البكتيريا.

    يجب عدم ملامسة الكائن المطبوع ثلاثي الأبعاد مع المواد الغذائية مثل اللحوم النيئة والبيض التي تحتوي على كميات كبيرة من البكتيريا الضارة.

    وبالتالي ، إذا كنت تخطط لك لأكواب أو أدوات مطبوعة ثلاثية الأبعاد للاستخدام طويل الأمد في شكلها الخام ، فإنها تصبح ضارة لاستهلاك الطعام.

    تتمثل إحدى طرق منع ذلك في استخدامها كأدوات للاستخدام المؤقت يمكن التخلص منها . إذا كنت حقًا تستخدمه على المدى الطويل ، فإن أفضل طريقة هي استخدام مادة مانعة للتسرب آمنة للطعام لتغطية الشقوق.

    يعد استخدام راتنج مناسب للطعام خيارًا جيدًا. إذا كنت تستخدم شيئًا مصنوعًا من PLA ، فمن المستحسن استخدام مادة البولي يوريثين ، وهي بلاستيك حراري لتغطية الجسم> شيء آخر يجب مراعاته أثناء استخدام الكائنات المطبوعة ثلاثية الأبعاد هو أنه لا ينصح بغسل الجسم بالماء الساخن. يجب أن تعتقد أن هذا قد يكون حلاً لحل المشكلة البكتيرية.

    لكنها ببساطة لا تعمل لأن الكائن سيبدأ في فقدهالملكية بمرور الوقت. وبالتالي ، لا يمكن استخدام هذه الأشياء في غسالات الأطباق. يمكن للبلاستيك الهش مثل PLA أن يتشوه ويتشقق أثناء الغسيل بالماء الساخن.

    تعرف على جودة درجة الغذاء للفتيل أثناء الشراء

    أثناء شراء خيوط مادة مناسبة للطباعة ، هناك بعض الأشياء التي يجب مراعاتها. يأتي كل خيوط للطباعة مع صحيفة بيانات السلامة حول المواد المستخدمة فيها.

    ستحتوي ورقة البيانات هذه على جميع المعلومات المتعلقة بالخصائص الكيميائية. ستقدم أيضًا معلومات حول موافقة إدارة الغذاء والدواء وشهادة درجة الطعام على المنتج إذا كانت الشركة قد خضعت له.

    لا تزال المشكلة تكمن في الفوهة

    تستخدم طابعات FDM ثلاثية الأبعاد طرفًا ساخنًا أو الطارد لتسخين وإذابة مواد الطباعة. أكثر المواد المستخدمة على نطاق واسع لصنع هذه الفوهات هي النحاس.

    تتمتع الفوهات النحاسية بفرصة كبيرة لاحتواء آثار صغيرة من الرصاص فيها. في مرحلة التسخين ، يمكن أن يلوث هذا الرصاص مادة الطباعة ، مما يجعلها غير مناسبة لكونها آمنة للطعام.

    يمكن تجنب هذه المشكلة باستخدام آلة بثق من الفولاذ المقاوم للصدأ. لقد كتبت منشورًا يقارن بين النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقوى لفهم أفضل لهذا.

    كيف يمكنني جعل المواد أكثر أمانًا للطعام؟

    هناك منتج يسمى Max Crystal Clear راتنجات الايبوكسي على أمازون والتي تم تصميمها فقط لطلاء PLA و PVC و PET المطبوع ثلاثي الأبعاد لجعلها طعامًا

    Roy Hill

    روي هيل هو متحمس للطباعة ثلاثية الأبعاد ومتخصص في التكنولوجيا ولديه ثروة من المعرفة في جميع الأشياء المتعلقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في هذا المجال ، أتقن روي فن التصميم والطباعة ثلاثية الأبعاد ، وأصبح خبيرًا في أحدث اتجاهات وتقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد.حصل روي على شهادة في الهندسة الميكانيكية من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس (UCLA) ، وعمل لدى العديد من الشركات المرموقة في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد ، بما في ذلك MakerBot و Formlabs. لقد تعاون أيضًا مع العديد من الشركات والأفراد لإنشاء منتجات مطبوعة ثلاثية الأبعاد مخصصة أحدثت ثورة في صناعاتهم.بصرف النظر عن شغفه بالطباعة ثلاثية الأبعاد ، فإن روي هو مسافر شغوف ومتحمس في الهواء الطلق. يستمتع بقضاء الوقت في الطبيعة والتنزه والتخييم مع أسرته. في أوقات فراغه ، يقوم أيضًا بتوجيه المهندسين الشباب ويشاركه ثروته من المعرفة حول الطباعة ثلاثية الأبعاد من خلال العديد من المنصات ، بما في ذلك مدونته الشهيرة 3D Printerly 3D Printing.