Přemýšlejte o tom, že byste si vytvarovali a navrhli vlastní krabičky a nádobí na přenášení jídla. Ačkoli to zní úžasně, vyžadovalo by to, abychom přemýšleli o materiálech bezpečných pro potraviny, které bychom mohli prototypovat pomocí 3D tiskáren.

Materiálů pro 3D tisk, které jsou bezpečné pro potraviny, není příliš mnoho, ale jedním z nich je PETG. V komunitě 3D tiskařů je všeobecně považován za bezpečný pro potraviny a pro zvýšení jeho účinnosti jej lze potahovat epoxidovou pryskyřicí. PLA je bezpečný pro potraviny v případě plastů na jedno použití. Filamenty lze zakoupit v kvalitě bezpečné pro potraviny.

3D tiskárny používají jako zdroj pro tisk plastové materiály. Všechny plasty, které spadají do kategorie bezpečných potravin, nelze pro tisk použít.

Polymery používané při 3D tisku by měly mít některé vlastnosti, jako je termoplast, vysoká pevnost při nízké pružnosti, vhodná teplota tisku, minimální smrštění atd.

Mezi polymery, které splňují tyto vlastnosti a jsou vhodné pro tisk, patří běžně známé plasty, jako je PLA, ABS atd. Všechny výše uvedené vlastnosti velmi zužují naše spektrum hledání vhodných materiálů pro tisk na potraviny. To však tuto možnost nevylučuje.

Co znamená bezpečná potravina?

Obecný pohled na to, zda je něco bezpečné pro potraviny, by se dal shrnout tak, že jde o materiál, který splňuje všechny požadavky, jež jsou určeny zamýšleným použitím, a nevytváří žádné nebezpečí pro bezpečnost potravin.

Lze ji dále rozpracovat jako materiály, které se řídí následujícími pokyny FDA a EU.

Materiál, ve kterém jsou potraviny uloženy, by neměl být:

• dodávat jakoukoli barvu, vůni nebo chuť
• přidávat do potravin jakékoli škodlivé látky, jako jsou chemikálie, solný roztok nebo olej.

Mělo by:

• být trvanlivý, odolný proti korozi, dobře absorbující a bezpečný za běžných podmínek použití
• Dostatečná hmotnost a pevnost, aby vydržely opakované praní
• mají hladký povrch, který se snadno čistí, bez prasklin a trhlin.
• Odolnost proti odštípnutí, vrypu, deformaci a rozkladu.

Zbývá nám možnost znát účel navrhovaného předmětu a podle toho použít materiál. Pokud se předmět nepoužívá při vysokých teplotách, lze k tisku použít plast na bázi PET, protože se z něj vyrábí většina lahví na vodu a krabiček na džusy.

Z PLA lze vyrábět předměty, které jsou vystaveny krátkodobému kontaktu s potravinami, jako jsou formy na sušenky a palačinky. Pokud chcete jít do extrému, můžete použít keramiku, která si v průběhu staletí ověřila své místo v kuchyni.

Než se dozvíme více o použitém materiálu, musíme se trochu seznámit s tím, jak 3D tiskárna funguje, a se všemi procesy, které jsou s ní spojeny, abychom lépe pochopili požadavky na materiál a důvody, proč jsou určité materiály vyžadovány.

Co dělá materiál vhodným pro 3D tisk?

K 3D tisku nemůžeme použít jen tak obyčejný plastový materiál. Většina komerčně dostupných stolních 3D tiskáren používá metodu zvanou "fused deposition modelling" (FDM). Tyto typy tiskáren tisknou vytlačováním termoplastického materiálu, který se má vytisknout, a jeho nastavením do požadovaného tvaru.

V extrudéru se často nachází tryska, která polymer zahřívá a taví. Tento proces nám dává představu o tom, jaký materiál použít. Klíčovým prvkem je zde teplota a my potřebujeme materiály, které lze touto vlastností upravit.

Pracovní teplota pro materiál by se měla pohybovat v rozmezí, které lze vyrobit v domácích spotřebičích. To nám dává určité možnosti výběru.

Pokud jde o materiály používané pro 3D tisk, existuje spousta možností, z nichž si můžete vybrat. Materiál si můžete vybrat podle svých potřeb.

Použité materiály lze rozdělit na technické, jako je PEEK, běžně používané termoplasty, jako je PLA, materiály na bázi pryskyřice a kompozity, což jsou materiály, které vznikají kombinací dvou materiálů, aby se získaly nejlepší vlastnosti obou.

Kompozity se od ostatních materiálů odlišují, protože se používají hlavně pro prototypování s kovy a představují samostatnou rozsáhlou kategorii.

Jsou potraviny z PLA bezpečné?

PLA je jedním z nejprodávanějších materiálů pro 3D tisk, které jsou na trhu k dispozici. Je standardní volbou při zvažování stolní 3D tiskárny, kterou je FDM.

Je levný a k tisku vyžaduje nízkou teplotu. Nevyžaduje vyhřívané lůžko. Pokud vás zajímá, co je vyhřívané lůžko, jedná se o platformu, na kterou tisková hlava tiskne. V některých případech vyhřívané lůžko zajišťuje větší přilnavost tiskového objektu na jeho povrch.

PLA se získává zpracováním cukrové třtiny a kukuřice, takže je ekologický a biologicky odbouratelný. Pro tisk s PLA je třeba teplota tisku mezi 190-220 °C. Další klíčovou vlastností PLA je skutečnost, že je také obnovitelný.

Teplota pro tisk PLA nám dává pochopit, k jakému účelu jej lze použít, kde je bezpečný pro potraviny. Tento materiál by se měl používat pouze při manipulaci s nízkými teplotami.

V experimentu, který na PLA provedla James Madison University (JMU), byl PLA vystaven různým teplotám a tlakům a bylo zjištěno, že PLA jako surovina je bezpečný pro potraviny.

Pokud je PLA vystaven horké trysce tiskárny, existuje možnost, že se do něj při tisku tryskou dostane toxický materiál. Tento scénář platí pouze v případě, že je tryska vyrobena z jakýchkoli toxických materiálů, jako je například olovo.

Lze jej použít k výrobě vykrajovátek na sušenky a dalších předmětů souvisejících s potravinami, které mají krátkou dobu kontaktu s potravinářským materiálem. Zajímavostí PLA je, že při tisku někdy vytváří sladkou vůni, v závislosti na značce.

PLA, který doporučuji, je Overture PLA Filament (1,75 mm). Nejenže má na Amazonu neuvěřitelné množství vysokých hodnocení, ale také se neucpává, má velkou rozměrovou přesnost a ve světě 3D tisku je všeobecně známý jako prémiová kvalita.

V době publikování je kniha na Amazonu bestsellerem č. 1.

Jsou potraviny ABS bezpečné?

Jedná se o pevný lehký termoplast, který lze použít pro 3D tisk.

Plast ABS je známý svou houževnatostí a odolností proti nárazu. Pokud jde o průmyslové použití, je to zavedený materiál. ABS je oblíbený v hračkářském průmyslu a používá se k výrobě stavebnice LEGO.

ABS ve své roztavené formě vytváří při tisku silný zápach. Plast ABS je známý tím, že ve srovnání s ostatními tiskovými materiály odolává mnohem vyšším teplotám.

Teplota vytlačování plastu ABS se pohybuje kolem 220-250 °C (428-482 °F), což z něj činí preferovanou volbu pro vnější a vysokoteplotní aplikace.

Přestože má vyšší odolnost vůči teplotě, není považován za bezpečný pro potraviny.

Důvodem je to, že plast ABS obsahuje toxické materiály, které by se neměly dostávat do kontaktu s potravinami. Chemikálie obsažené v plastu ABS se mohou vyluhovat do potravin, s nimiž přicházejí do styku.

Jsou PET potraviny bezpečné?

Tento materiál je obvykle považován za alternativu k plastu ABS, navíc s bonusem, že je bezpečný pro potraviny. Má širokou škálu průmyslových aplikací s potravinami a vodou.

PET je polymer široce používaný při výrobě lahví na vodu a nádob na potraviny. Na rozdíl od ABS neprodukuje při tisku žádný zápach. Vyžaduje nižší teplotu tisku a nevyžaduje vyhřívané lůžko.

Potisknutá forma PET je náchylná k povětrnostním vlivům a může ztratit své vlastnosti. Tomu lze předejít skladováním potištěného materiálu v prostoru s nižší vlhkostí.

Je PETG bezpečný pro potraviny?

Jedná se o modifikovanou verzi PET s glykolem. Tato modifikace PET z něj činí vysoce potisknutelný materiál. Má vysokou teplotní nosnost. Teplota tisku PET-G se pohybuje kolem 200-250 °C. (392-482 °F).

PET-G je pevný a zároveň pružný. Tento materiál je známý svým hladkým povrchem, který se může rychle opotřebovat. Při tisku neprodukuje žádný zápach.

Vyžaduje dobrou teplotu lůžka, aby se předmět udržel na jeho povrchu. PET-G je známý svou průhledností a odolností vůči povětrnostním vlivům. PETG je považován za bezpečný pro potraviny. Díky své vlastnosti odolnosti vůči povětrnostním vlivům je vhodným materiálem pro konstrukci sklenic a zahradnického vybavení.

V případě čirého PETG existuje jedna značka a jeden výrobek, který vyčnívá jako špičkový hráč ve výrobě. Tímto vláknem je YOYI PETG Filament (1,75 mm). Používá suroviny, které jsou dováženy z Evropy, bez příměsí a mají přísné směrnice pro celkovou kvalitu.

Je oficiálně schválen FDA jako bezpečný pro potraviny, takže pokud chcete mít ve svém arzenálu 3D tiskový materiál bezpečný pro potraviny, je to skvělá volba.

Nejenže při tisku nevznikají bublinky, ale navíc má ultrahladkou technologii, žádný zápach a přesnou přesnost pro opakované konzistentní výtisky.

Jakmile si toto vlákno zakoupíte, jistě vás potěší, že jejich zákaznický servis je na špičkové úrovni a nabízí bezplatné vrácení do 30 dnů, což byste stejně těžko potřebovali!

Jsou keramická vlákna bezpečná pro potraviny?

Pro mnohé překvapivě se pro 3D tisk používá také keramika. Ta stojí ve své vlastní kategorii, protože vyžaduje tiskárny, které jsou navrženy pro práci s materiálem ve formě mokré hlíny s dalšími minerály.

Vytištěný výrobek z tiskárny jako takový není v hotové podobě. Je třeba jej vložit do pece, aby se zahřál a ztuhl. Konečný výrobek se nijak neliší od běžně vyráběných keramických předmětů.

Bude vykazovat všechny vlastnosti běžného keramického nádobí. Proto jej lze dlouhodobě používat jako materiál bezpečný pro potraviny, ale chce to trochu víc než jen vaši 3D tiskárnu!

Co je třeba zvážit po výběru správného materiálu

Růst bakterií na 3D tištěném povrchu

Jednou z hlavních věcí, které je třeba vzít v úvahu při používání 3D tištěných objektů pro manipulaci s potravinami, je růst bakterií. I když tisk vypadá hladce a leskle, na mikroskopické úrovni by tisk obsahoval malé praskliny a trhliny, ve kterých se mohou udržet částečky potravin.

To je způsobeno tím, že objekt je stavěn ve vrstvách. Při tomto způsobu stavby mohou na povrchu mezi jednotlivými vrstvami vznikat malé mezery. Tyto mezery obsahující částice potravin se stávají místem pro růst bakterií.

3D tištěný předmět by neměl přijít do styku s potravinami, jako je syrové maso a vejce, které obsahují velké množství škodlivých bakterií.

Pokud tedy plánujete 3D tištěné hrnky nebo nádobí dlouhodobě používat v surové podobě, stává se škodlivým pro konzumaci potravin.

Jedním ze způsobů, jak tomu zabránit, je používat ji jako jednorázové nádobí pro dočasné použití. Pokud ji chcete používat opravdu dlouhodobě, pak je nejlepší použít k zakrytí prasklin potravinářský tmel.

Dobrou volbou je použití potravinářské pryskyřice. Pokud používáte předmět vyrobený z PLA, je vhodné použít polyuretan, což je termosetový plast na pokrytí předmětu.

Praní v horké vodě nebo myčce nádobí může způsobit problémy

Další věc, kterou je třeba vzít v úvahu při používání 3D tištěných předmětů, je, že se nedoporučuje mýt předmět v horké vodě. Měli jste si myslet, že by to mohlo být řešením pro vyřešení problému s bakteriemi.

Ale to prostě nefunguje, protože předmět začne časem ztrácet své vlastnosti. Proto tyto předměty nelze používat v myčkách nádobí. Křehké plasty, jako je PLA, se mohou při mytí v horké vodě deformovat a praskat.

Zjistěte kvalitu potravinářského vlákna při nákupu

Při nákupu filamentu z vhodného materiálu pro tisk je třeba vzít v úvahu několik věcí. Ke každému filamentu pro tisk je přiložen bezpečnostní list o použitém materiálu.

Tento datový list bude obsahovat všechny informace týkající se chemických vlastností. Bude také obsahovat informace o schválení FDA a certifikaci potravinářské třídy na výrobku, pokud ji společnost podstoupila.

Problém může stále spočívat v tryskách

3D tiskárny FDM používají k ohřevu a roztavení tiskového materiálu horký konec neboli extruder. Nejpoužívanějším materiálem pro výrobu těchto trysek je mosaz.

U mosazných trysek je vysoká pravděpodobnost, že obsahují malé stopy olova. Ve fázi zahřívání může toto olovo kontaminovat tiskový materiál, takže se stane nevhodným pro potraviny.

Tomuto problému lze předejít použitím extrudéru z nerezové oceli. Pro lepší pochopení jsem napsal příspěvek, ve kterém porovnávám mosaz vs. nerezová ocel vs. kalená ocel.

Jak mohu zvýšit bezpečnost materiálu pro potraviny?

Na Amazonu je k dispozici produkt s názvem Max Crystal Clear Epoxy Resin, který je určen právě k potahování 3D tištěných materiálů PLA, PVC a PET, aby byly bezpečné pro potraviny. Je popisován jako vyhovující FDA, odolný proti nárazu, voděodolný, málo toxický a odolný vůči kyselinám.

Tato epoxidová pryskyřice vytváří na vytištěném dílu bezbarvý nátěr a má vynikající přilnavost k materiálům, jako je dřevo, ocel, hliník, měkké kovy, kompozity a mnoho dalších, což ukazuje, jak je tento výrobek účinný.

Je určen především pro krátkodobé použití, ale jeho účelem je vytvořit vytvrzenou vrstvu, která působí jako bariéra zabraňující absorpci potravin do materiálu jádra.

Epoxidová pryskyřice MAX CLR A/B je nátěrový systém vhodný pro krátkodobý přímý styk s potravinami, který je v souladu s hlavou 21 CFR, část 175.105 & amp; 175.300, která se vztahuje na přímý a nepřímý styk s potravinami jako pryskyřičná lepidla a polymerní nátěry.

Viskozita tohoto výrobku je podobná lehkému sirupu nebo oleji na vaření. Můžete si vybrat, zda jej na místo nalijete, nebo nanesete štětcem, kdy působení a vytvrzení materiálu trvá při pokojové teplotě přibližně 45 minut.

Doufejme, že jsme vám odpověděli na vaši úvodní otázku a navíc vám poskytli několik užitečných informací. Pokud si chcete přečíst další užitečné příspěvky o 3D tisku, podívejte se na 8 nejlepších 3D tiskáren do 1000 dolarů - rozpočet a kvalita nebo 25 nejlepších vylepšení 3D tiskárny, které si můžete nechat udělat.