Как да принтираме 3D обекти, безопасни за храните - Основи на безопасността на храните

Roy Hill 31-05-2023
Roy Hill

Съдържание

3D принтирането определено може да се използва за 3D принтиране на безопасни за храната обекти, като чаши, прибори за хранене, контейнери и т.н. Да научите как да принтирате 3D безопасни за храната обекти е важно, ако искате да ги използвате за тази цел.

За да принтирате 3D обекти, които са безопасни за храните, използвайте дюза от неръждаема стомана, печатайте със сертифицирани филаменти, безопасни за храните, като например натурален PLA или PETG, и нанесете върху модела си епоксидна смола, подходяща за храни. Уверете се, че горещият ви модул е чист, преди да започнете да печатате, за да отстраните остатъците от филаменти. Най-добре работи изцяло метален екструдер с директно задвижване.

Това беше само основният отговор, който ще ви помогне да се справите с тази тема. Продължете да четете тази статия, за да научите как правилно да направите 3D отпечатаните обекти безопасни за храна.

    Как да направим 3D разпечатките безопасни за хранителни продукти

    Безопасният за хранителни продукти 3D печат може да изглежда труден на пръв поглед, като се има предвид, че тази мисъл рядко хрумва на производителите и любителите, но осигуряването на безопасност на отпечатъците за хранителни продукти е доста лесно - просто трябва да имате правилното ноу-хау.

    По-долу е представен пълен списък на това, което трябва да направите, за да бъдат вашите 3D отпечатъци безопасни за консумация.

    • Използване на сертифицирана нишка, безопасна за хранителни продукти
    • Използвайте изцяло метален горещ край със стоманена дюза
    • Почистете горещия си край
    • Надграждане до Capricorn PTFE Tube или екструдер с директно задвижване
    • Използване на безопасно за храните повърхностно покритие (епоксидно)
    • Прилагане на настройки за намаляване на пропуските - намаляване на височината на слоя + 100% запълване

    Нека сега се запознаем с обяснението на всяка една от тези точки с прости за разбиране термини, за да можете безпроблемно да направите своите 3D отпечатъци безопасни за храна.

    Използване на сертифицирана нишка, безопасна за хранителни продукти

    Първата стъпка за осигуряване на безопасност на частите ви за хранителни цели е да използвате сертифицирани нишки за хранителни цели, които се доставят с информационен лист за безопасност на материала (MSDS), в който се посочва дали нишката е одобрена от FDA или не.

    Макар че PLA и PETG се считат за по-безопасни за консумация от ABS или найлон, те все още не са напълно подходящи за използване с хранителни продукти, освен ако не купувате сертифициран вариант за безопасност на храните.

    Нещо като Overture Clear PETG Filament е доста добър избор, тъй като не съдържа цветни добавки, които могат да замърсят влакното. Имайте предвид, че не е одобрен от FDA, но все пак се счита за безопасен за хранителни продукти.

    Производителите често добавят химически добавки или пигменти към нишките си, за да подобрят техните свойства, като например по-голяма здравина, издръжливост или гъвкавост. PLA+ е ярък пример за този процес.

    Въпреки това естественият PLA, който не съдържа никакви химически или оцветяващи добавки, също може да се използва за 3D принтиране, безопасно за храни.

    Препоръчвам ви eSun Natural PLA 1KG Filament от Amazon.

    На пазара вече има и голямо разнообразие от други безопасни за храна филаменти. Filaments.ca предлага цял набор от тях, които можете да закупите, наред с други пазари.

    Taulman Nylon 680 (Matter Hackers) е висококачествена найлонова нишка за FDM 3D принтери и е широко призната като безопасна за храни, а също така е одобрена от FDA.

    Можете да видите спецификациите тук.

    Към момента на писане на статията Taulman Nylon 680 се радва на солидна репутация в общността за 3D принтиране с много положителни отзиви. Това е филаментът, който се избира за здрави, механични части, които изискват толерантност към груба употреба.

    Като допълнителен бонус, Nylon 680 може да се използва за 3D принтиране на чаши и чаши за пиене на горещи напитки. Найлонът е по-малко склонен към деформация, дори при по-високи температури, което прави този сценарий лесно възможен.

    Използвайте изцяло метален горещ край с дюза от неръждаема стомана

    Повечето бюджетни 3D принтери, включително Creality Ender 3, се доставят с месингова дюза за екструдиране на нишки и нямат изцяло метален горещ край.

    Месинговите дюзи рискуват да съдържат олово, което може да бъде изключително опасно за здравето ви, ако се консумира. За да бъдат 3D отпечатъците ви безопасни за храна, силно препоръчвам да замените месинговата дюза с дюза от неръждаема стомана и да използвате изцяло метален горещ край.

    Можете лесно да намерите висококачествени изцяло метални горещи краища в Amazon. Те могат да бъдат закупени за около 20 до 60 долара, в зависимост от качеството и производителя.

    Комплектът MicroSwiss All-Metal Hotend Kit е популярен избор, който може да се инсталира на много 3D принтери, като Ender 3, CR-10 и други подобни машини.

    Ако наистина искате да дадете приоритет на изработката на части, които са възможно най-безопасни за храна, предлагам да използвате изцяло металния горещ край с дюза от неръждаема стомана само когато искате да отпечатвате модели, безопасни за храна, а за останалите разпечатки да използвате отделна дюза.

    Почистете горещия си край

    Поддържането на горещия край чист трябва да бъде основна практика при всички ваши 3D отпечатъци, а не само когато става въпрос за осигуряване на безопасността им за хранителни цели.

    Препоръчително е да почиствате горещия край с четка за докосване в продължение на около 3-4 минути, докато всичко е наред, и да се уверите, че областта е свободна от остатъци от нишки и видими замърсявания.

    Комплектът от 3 части мини телени четки на OriGlam се предлага със стоманени/найлонови/месингови четки, които имат много приложения. Бих препоръчал да използвате месинговата четка за почистване на нагревателя.

    Уверете се, че сте загрели дюзата до обичайната температура за 3D принтиране, така че да омекотите нишката. Някои хора дори препоръчват да се използва топлинен пистолет, за да се загрее наистина всичко, а не материал, който е близо или се допира до нагревателя.

    Топлинният пистолет за горещ въздух Seekone от Amazon трябва да работи добре.

    Има и продукт, наречен eSUN Cleaning Filament от Amazon, с който можете да почиствате горещи точки. Обикновено се използва за почистване на нишки между смяната им. Добра практика е да правите това, преди да печатате обекти, безопасни за храна.

    Видеоклипът по-долу е чудесна визуализация на техниката "студено изтегляне", при която загрявате дюзата, поставяте почистваща нишка, оставяте я да се охлади до около 100°C, след което я изваждате, за да почистите горещия елемент.

    Надграждане до Capricorn PTFE Tube или екструдер с директно задвижване

    Много експерти по 3D принтиране твърдят, че е по-добре да се принтира без използване на PTFE тръби, тъй като тефлонът може да се разгради, когато започнете да принтирате при много високи температури, около 240°C-260°C.

    Можете да проверите PTFE тръбата на 3D принтера, за да видите дали не се е разтопила или деформирала отнякъде. Бих препоръчал да смените наличната PTFE тръба с Capricorn PTFE Tubing от Amazon.

    Той се предлага с резец за тръби и нови фитинги за принтера.

    Те имат много по-висока температурна устойчивост, така че не се разрушават, както това се случва с наличните PTFE тръби.

    При този ъпгрейд би трябвало да се сблъскате с много по-малко проблеми, а това означава и по-малко поддръжка в дългосрочен план.

    Можете също така да изберете да използвате система за екструдиране с директно задвижване, която не използва PTFE тръба, за да свърши добра работа и да направи вашите 3D отпечатъци безопасни за храна.

    Всъщност написах статия, озаглавена "Най-добрите 3D принтери с екструдер за директно задвижване", така че я разгледайте, ако се интересувате от закупуването на нов 3D принтер с директно задвижване.

    Използване на безопасно за храните повърхностно покритие (епоксидно)

    Покриването на повърхността с безопасно за хранителни продукти покритие, като например епоксидна смола, е един от най-добрите начини за осигуряване на безопасност на частите ви за хранителни продукти.

    За тази цел съм чувал много за Alumilite Amazing Clear Cast в Amazon. Към момента на писане на статията този продукт с най-висок рейтинг има богато изобилие от положителни отзиви и има обща оценка 4,7/5,0.

    Много хора, които са искали да направят своите 3D отпечатъци безопасни за храна, съобщават за отлични резултати от използването на този продукт. Той е изключително лесен за работа и се предлага като двукомпонентно прозрачно покритие и смола за отливане, които можете лесно да смесите в съотношение 1:1.

    Обичайният процес е първо да шлифовате модела, за да отстраните всички нишки или мръсотия, и след това да смесите смолата и отливката в еднакво съотношение.

    Когато приключите със смесването, просто покрийте отпечатъка си със смолата и я оставете да се втвърди за 3-4 дни. Уверете се, че смолата е напълно втвърдена, преди да я използвате.

    Виждал съм хора, които с помощта на добро покритие, подходящо за хранителни цели, създават чаши и чаши от дърво, от които спокойно може да се пие. Същото може да се направи и с 3D принтирани обекти.

    Прилагане на настройки за намаляване на различията

    Можете да използвате настройките на режещия инструмент, за да си помогнете при създаването на безопасни за храните 3D принтирани обекти. Основното тук е да се опитате да намалите наличието на всякакви пролуки и пукнатини, където биха могли да се настанят бактерии.

    Можем да помогнем за това, като първо използваме по-голяма височина на слоя, например 0,4 мм вместо стандартните 0,2 мм (с по-голяма дюза от 0,6 мм). Можем също така да използваме по-високи нива на запълване, когато има смисъл да се намалят тези пропуски.

    Добрата дебелина на стената, както и дебелината на горната и долната част трябва да създадат по-добри модели, безопасни за храните, така че да няма пропуски или дупки в модела. Чувал съм и препоръки за увеличаване на дебита, така че да има повече екструдиран материал.

    Това може да доведе до припокриване на слоевете, за да се създаде още по-непропусклив и солиден 3D печат без пропуски.

    По-долу е даден пример за доста прост модел, при който можете да използвате 100% запълване с голяма височина на слоя, за да създадете обект, безопасен за храна.

    Освен това ще трябва да използвате добра епоксидна смола, безопасна за хранителни продукти, за да запълните всички пропуски в модела.

    Следващият видеоклип от Prusa 3D е описателен урок за това как да направите отпечатъците си безопасни за храна. Изгледайте го, ако учите по-добре визуално.

    Как да направим PLA безопасен за храна

    Можете да направите PLA безопасен за храна, като го покриете с епоксидна смола, сертифицирана от FDA, като например полиуретан, който може лесно да се намери в местния магазин за занаяти близо до вас. Препоръчва се също така да печатате PLA, като използвате дюза от неръждаема стомана, и да се уверите, че PLA, който печатате, е подходящ за храна, като например Natural PLA.

    Нанасянето на слой от епоксидна смола за хранителни цели е най-добрият метод за осигуряване на безопасността на PLA за хранителни цели. Можете да намерите такъв слой в близкия местен магазин, но има и чудесни възможности в интернет.

    За тази цел отново можем да използваме епоксидната смола Alumilite Amazing Clear Cast от Amazon.

    Хранителен или не, PLA е общоизвестен като безопасна нишка в сравнение с нишки като ABS или въглеродни влакна. PLA е популярният избор за хората да правят резачки за бисквитки от, но искате да вземете нормалните предпазни мерки за безопасност на храните, когато правите това.

    3D отпечатаните формички за бисквити са безопасни за храните, тъй като бисквитите, които изрязвате, се пекат след това, което унищожава бактериите.

    По-добре е да използвате 3D отпечатани формички за бисквитки за еднократна употреба, освен ако не ги покриете и запечатате правилно.

    За да запечатате 3D отпечатаните формички за бисквити, можете просто да нанесете епоксидна смола за хранителни цели или нещо като Mod Podge Dishwasher Safe Waterbased Sealer (Amazon), за да използвате ефективно формичките за бисквити отново.

    Как да принтираме 3D модели от смола, безопасни за храните

    За да отпечатате 3D модели от смола, безопасни за храни, трябва да създадете модела си както обикновено, като се уверите, че е напълно втвърден, след което да го покриете с епоксидна смола, безопасна за храни, за да създадете запечатан 3D модел. Това покрива линиите на слоя и предотвратява проникването на бактерии вътре. Не открих UV смоли за 3D печат, безопасни за храни.

    Изработването на 3D отпечатъци от смола, безопасни за хранителни продукти, следва подобни стъпки като 3D отпечатъците от нишки, като се изисква добро покритие от епоксидна смола, която е класифицирана като безопасна за хранителни продукти.

    Има смоли, за които е известно, че са биосъвместими, но не и за предмети, които ще бъдат в контакт с храна.

    Такива биосъвместими смоли са някои от Formlabs, като Formlabs Dental LT Clear Resin 1L, или някои смоли от 3DResyns.

    Цената на тези смоли може да бъде скъпа, тъй като всяка една от тях може да струва от 200-400 долара за бутилка от 1 л, но все още не се класифицира като безопасна за използване за храна.

    Тъй като повечето SLA части имат гладка повърхност, нанасянето на епоксидна смола върху тях трябва да е лесно и просто. Струва си да се отбележи, че покритието може да избледнее след известно време, оставяйки частта податлива на бактерии, така че не забравяйте да покриете отново частта си, когато е необходимо.

    Мерки за безопасност при създаване на безопасни за храните 3D отпечатъци

    Изработването на 3D отпечатъци, безопасни за хранителни продукти, е безопасно в по-голямата си част, но има един етап от процеса, в който трябва да сте изключително внимателни. Това е, когато работите с епоксидна смола и я нанасяте върху модела си.

    По-долу е описано оборудването за безопасност, с което трябва да разполагате, за да печатате безпроблемно модели, безопасни за храната.

    • Ръкавици
    • Респираторна маска
    • Предпазни очила

    Всички епоксидни смоли, дори тези за хранителни цели, са токсични в течно състояние, така че това може да представлява голяма опасност за здравето, когато смесвате втвърдителя и смолата заедно.

    Затова винаги използвайте предпазни ръкавици, когато работите с невтвърдена смола. Можете да намерите някои нитрилни ръкавици за еднократна употреба в Amazon , продукт с най-висок рейтинг, който се предлага в опаковка от 100 броя и е с високо качество.

    Хората, които са ги закупили, казват, че ръкавиците са химически устойчиви и могат безопасно да работят с невтвърдена смола. Те също така са удобни за носене в сравнение с латексовите ръкавици и струват около 20 USD.

    След това миризмата на невтвърдена смола често може да причини дихателни проблеми, ако вдишвате миризмата твърде дълго. Горещо препоръчвам да си купите респиратор за многократна употреба на 3M в Amazon, който струва само около 17 USD.

    Използва се механизъм за спускане с една ръка за безпроблемно поставяне и сваляне на маската. Има и специален вентил за прохладен поток, който е предназначен за лесно издишване и за по-голям комфорт на потребителя.

    И накрая, изпаренията, отделяни от невтвърдената смола, могат да раздразнят очите ви. За да избегнете тази неприятност, можете да си купите предпазни очила 3M от Amazon, които са евтини - 10 USD, и имат покритие Scotchguard против замъгляване, за да предпазят очите ви от изпаренията.

    Хората, на които активно се налага да работят с невтвърдена смола, използват надеждно тези очила. Освен това са изключително удобни с мек мост на носа и подплатени храмове, така че определено си заслужават за безопасно изработване на части за хранителни продукти.

    Освен това е добре да печатате в добре проветриво помещение, в което 3D принтерът е закрит, особено ако работите с високотемпературни нишки като ABS или Nylon.

    Вижте също: Най-добрите настройки на Cura за вашия 3D принтер - Ender 3 & Още

    Безопасен ли е Hatchbox PETG за хранителни продукти

    Да, Hatchbox PETG е безопасен за храни и също така е одобрен от FDA. Нишката обикновено се използва за опаковане на храни и напитки, а също така има и различни други приложения. Ако искате вашите 3D отпечатъци да бъдат наистина подходящи за храни, Hatchbox PETG е чудесен вариант.

    Hatchbox PETG може лесно да бъде закупен в Amazon. Предлага се в голямо разнообразие от цветове, като бронз, бебешко синьо и шоколад, и много други, така че можете да създавате безболезнено модели по ваш избор.

    Към момента на писане на статията Hatchbox PETG има обща оценка 4,6/5,0, като 79% от хората са оставили 5-звезден отзив за него. Това определено е продукт с най-висока оценка, който много хора са опитали и са харесали.

    Частите са здрави и красиви, въпреки че ви препоръчвам да нанесете покритие от епоксидна смола, за да удвоите свойствата на PETG от Hatchbox, които са безопасни за хранителни продукти.

    Безопасен ли е PETG от Overture за хранителни продукти

    Overture PETG е нишка за 3D принтер, безопасна за храни, но не е одобрена от FDA, така че бъдете внимателни, когато отпечатвате с нея безопасни за храни части. Можете да направите Overture PETG безопасен за храни, като нанесете върху него епоксидна смола за храни и оставите частта да се втвърди, докато изсъхне напълно.

    Можете да закупите Overture PETG директно от Amazon. Той може да бъде закупен в няколко цвята, като оранжево, космическо сиво и прозрачно червено. Цените са конкурентни, като една шпула PETG струва около 20 USD.

    Искате да сте сигурни, че сте взели подходящите мерки, за да направите PETG напълно безопасен за хранителни продукти. Това включва използването на дюза от неръждаема стомана и покриване на модела с епоксидна смола, подходяща за хранителни продукти.

    Безопасен ли е Prusament PETG за хранителни продукти?

    Prusament PETG е безопасен за хранителни продукти и може да се използва за контакт с храни, както самият производител ясно заявява. Въпреки това нишката все още не е сертифицирана от FDA, така че е най-добре да отпечатвате модели, подходящи за хранителни продукти, само за лична употреба и да не ги пускате за продажба.

    Prusament Prusa PETG Orange в Amazon е филамент от най-висок клас, който можете да закупите днес за отпечатване на безопасни за храните модели. В момента продуктът се радва на невероятен общ рейтинг 4,7/5,0 с 86% 5-звездни отзиви.

    В официалния блог на Prusa 3D се казва следното относно Prusament PETG:

    "Повечето от нашите прусенти от PLA и PETG (с изключение на PLA Army Green) съдържат неорганични немигриращи пигменти, които би трябвало да са безопасни, но имайте предвид, че не сме придобили никакъв сертификат. Ако отпечатвате предмети, подходящи за хранителни цели, с нашите нишки, трябва да го правите само за лична употреба, а не за продажба."

    Освен това следните цветове на Prusament PETG са обявени за безопасни за хранителни продукти, така че можете да ги закупите и да сте спокойни.

    • PETG Jet Black
    • PETG Prusa Orange
    • PETG Сигнално бяло
    • PETG Carmine Red
    • PETG Жълто злато
    • PETG Urban Grey
    • PETG Ултрамарин синьо
    • PETG Galaxy Black
    • PETG Пистачово зелено
    • PETG Terracotta Light

    Безопасен ли е eSun PETG за хранителни продукти?

    eSUN PETG е безопасен за храни и може безопасно да се използва за приложения, при които нишката може да влезе в контакт с храни. Въпреки това той не е одобрен от FDA, така че предприемането на предпазни мерки, като например нанасянето на епоксидна смола за храни върху вашата част, е чудесен начин да направите вашите части наистина безопасни за храни.

    От друга страна, много хора, които пишат своите отзиви за eSUN PETG, твърдят, че филаментът е в съответствие с изискванията на FDA и е напълно безопасен за директна работа с храна.

    Здравината, гъвкавостта и ниската миризма на PETG го превръщат в една от най-желаните нишки. Ако това ви интересува, eSUN PETG може да бъде закупен в Amazon без усилие.

    Хората печатат 3D контейнери за храна и напитки, както и други подобни предмети, използвайки тази нишка, и досега съобщават за чудесни резултати. eSUN PETG е много по-здрав от PLA, но се отличава със същата лекота на използване.

    Можете ли да принтирате 3D силикон за хранителни цели?

    Да, можете да печатате 3D с хранителен силикон и да изработвате с него високомеханични части. В момента обаче само няколко платформи продават хранителен силикон, тъй като концепцията е сравнително нова, така че възможностите ви в това отношение ще бъдат ограничени.

    Силиконът е материал, който има отлична гама от приложения. Сега, когато концепцията е достъпна в 3D принтирането, можете да направите тонове предмети за използване у дома, като например гъвкави незалепващи съдове за печене за вашата кухня, фурна и фризер.

    Най-хубавото е, че той е подходящ и за хранителни цели. Хората от 3Dprinting.com понастоящем предлагат професионална услуга за 3D принтиране на силикон, подходящ за хранителни цели, а можете и да си купите силикон от тях отделно, за да си го принтирате сами.

    Някои от приложенията на силикона от 3D принтер включват:

    • Аудиология
    • Заглушители
    • Микрочасти
    • Wearables
    • Уплътнения
    • Протезиране
    • Уплътнения

    Изгледайте видеоклипа по-долу, за да видите как се правят шоколадови бонбони от 3D отпечатан калъп и безопасен за храна силикон.

    Вижте също: Как да калибрираме 3D отпечатъци от смола - тестване за излагане на смола

    Най-доброто покритие за 3D печат, безопасно за храни

    Най-доброто покритие за 3D печат, безопасно за храна, е епоксидна смола, която може ефективно да покрие линиите на слоевете на вашата част, за да предотврати развитието на бактерии и да я направи безопасна за пряк контакт с добро. Друг чудесен вариант е да използвате силикон за храна и да го нанесете върху модела си, за да го направите безопасен за храна.

    Ако желаете да използвате първокласна епоксидна смола, с която да покриете моделите си, горещо ви препоръчвам да закупите ArtResin Clear Non-Toxic Epoxy Resin в Amazon, която е свършила чудеса за много хора.

    Струва около 59 USD и получавате една бутилка смола и една бутилка втвърдител, които са по 16 унции. Определено е по-скъпа от гореспоменатата Alumilite Amazing Clear Cast, но може да се похвали с някои наистина висококачествени характеристики, като например висок гланц и самонивелиране.

    По време на писането този продукт има общ рейтинг 4,6/5,0 в Amazon, като 81% от клиентите му оставят рецензия с 5 звезди. Той е напълно нетоксичен и одобрен от FDA за безопасен за храните.

    Ако желаете по-евтин вариант, Silicone RTV 4500 на Amazon е доста приличен вариант. Предлага се под формата на туба с вместимост 2,8 унции и струва само около 6 USD - определено си заслужава, ако разполагате с ограничен бюджет.

    Много хора в своите отзиви за Silicone RTV 4500 казват, че са успели ефективно да запечатат своите 3D отпечатъци и да се отърват от линиите на слоя. Освен това те се възхищават на лесното приложение и кристално чистата силиконова течност.

    Споменава се за спрей за покрития, безопасни за храна, но мисля, че за 3D отпечатъци би било по-добре да използвате по-дебело покритие от епоксидна смола, лак или полиуретан, за които е известно, че са безопасни за храна.

    Roy Hill

    Рой Хил е страстен ентусиаст на 3D принтирането и технологичен гуру с богати познания за всички неща, свързани с 3D принтирането. С над 10 години опит в областта, Рой е усвоил изкуството на 3D проектиране и печат и се е превърнал в експерт в най-новите тенденции и технологии за 3D печат.Рой има диплома по машинно инженерство от Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA) и е работил за няколко реномирани компании в областта на 3D печата, включително MakerBot и Formlabs. Той също така си сътрудничи с различни фирми и физически лица, за да създаде персонализирани 3D печатни продукти, които революционизират техните индустрии.Освен страстта си към 3D принтирането, Рой е запален пътешественик и ентусиаст на открито. Той обича да прекарва време сред природата, да се разхожда и да къмпингува със семейството си. В свободното си време той също така наставлява млади инженери и споделя своето богатство от знания за 3D принтиране чрез различни платформи, включително популярния си блог, 3D Printerly 3D Printing.