A PLA, ABS & amp; PETG 3D nyomtatás élelmiszer-biztonságos?

Roy Hill 27-05-2023
Roy Hill

Amikor a 3D nyomtatásról van szó, talán kíváncsi vagy arra, hogy a PLA, ABS & amp; PETG valóban biztonságos-e az élelmiszeripari felhasználásra, akár tárolásra, akár edényként való használatra, és így tovább.

Úgy döntöttem, hogy utánanézek a válasznak, hogy tisztázzam a kérdést, és több információt nyújtsak az élelmiszer-biztonságos 3D nyomtatásról, hogy egy nap Ön is hasznát vehesse.

PLA & amp; PETG 3D nyomtatások biztonságosak lehetnek az élelmiszerekhez egyszeri alkalmazásokhoz, csak akkor, ha a megfelelő óvintézkedéseket megteszik. Rozsdamentes acél fúvókát kell használnia ólom nélkül, és biztosítania kell, hogy a használt filament nem tartalmaz mérgező adalékanyagokat. Az FDA által jóváhagyott természetes PETG az egyik biztonságosabb lehetőség.

Van néhány kulcsfontosságú részlet, amit tudnod kell, ha 3D nyomtatott tárgyakat szeretnél használni az élelmiszerekkel együtt, ezért olvasd végig a cikk további részét, hogy többet tudj meg.

    Mely 3D nyomtatott anyagok élelmiszer-biztonságosak?

    Amikor a 3D nyomtatással étkezési eszközöket, például tányérokat, villákat, csészéket stb. készítünk, e tárgyak biztonsága a nyomtatáshoz használt anyagok típusától függ.

    A 3D nyomtatáshoz sokféle anyag használható, de a legtöbbjük nem biztonságos a használatra. Számos tényező, például a kémiai összetételük és a szerkezetük miatt nem biztonságos a használatuk, különösen, ha sok adalékanyagot tartalmaznak.

    Mint tudjuk, a 3D nyomtatók főleg hőre lágyuló szálakat használnak fő anyagként a tárgyak létrehozásához. Azonban nem mind egyformán épülnek fel, ezért nézzük meg, hogy milyen konkrét anyagokkal dolgozhatunk.

    Biztonságos-e a 3D nyomtatott PLA élelmiszer?

    A PLA szálak nagyon népszerűek a 3D nyomtatók felhasználói körében a könnyű használhatóságuk és biológiailag lebomló természetük miatt. 100%-ban szerves anyagokból, például kukoricakeményítőből készülnek a semmiből.

    Mivel az anyag kémiai összetétele nem mérgező, ez olyan tulajdonságokkal ruházza fel őket, amelyek az élelmiszer-biztonsággal korrelálnak. Nem tartanak örökké, és a megfelelő környezeti feltételek mellett lebomlanak.

    Amire azonban figyelnie kell, az a szál gyártásának módja, ahol a színek és egyéb tulajdonságok hozzáadásával megváltoztatható a műanyag funkcionalitása.

    Egyes PLA szálakat gyakran kémiai adalékanyagokkal látnak el, hogy bizonyos tulajdonságokkal, például színnel és szilárdsággal ruházzák fel őket, mint például a PLA+ vagy a lágy PLA.

    Ezek az adalékanyagok mérgezőek lehetnek, és könnyen bejutnak az élelmiszerekbe, ami egyes esetekben negatív egészségügyi következményekkel járhat.

    Az olyan PLA gyártók, mint a Filaments.ca gyakran használnak élelmiszer-biztonságos színeket és pigmenteket a tiszta PLA szálak előállításához. Az így kapott szálak élelmiszer-biztonságosak és nem mérgezőek, a felhasználó biztonságának veszélyeztetése nélkül használhatók élelmiszeripari alkalmazásokhoz.

    Egy gyors keresés a Filaments.ca oldalon az élelmiszer-biztonságos szálakra vonatkozóan rengeteg nagyszerű lehetőséget mutat az élelmiszer-biztonságos PLA számára, amelyeket biztosan felhasználhat.

    Az izzószálukat az teszi biztonságossá, hogy szigorú folyamatot alkalmaznak a megfelelő anyagok hozzáadására az izzószálukhoz.

    • Élelmiszerrel érintkezésbe kerülő biztonságos nyersanyagok
    • Élelmiszerrel érintkezésbe kerülő, biztonságos színpigmentek
    • Élelmiszerrel érintkezésbe kerülő biztonságos adalékanyagok
    • Jó és tiszta gyártási gyakorlat
    • Pathogen & szennyeződésmentes garancia
    • A szálak felületének mikrobiológiai elemzése
    • Kijelölt raktári tárolás
    • Megfelelőségi tanúsítvány

    Az Ingeo™ kiváló minőségű biopolimerrel rendelkeznek, amely valóban élelmiszer-biztonságos, és amelyet kifejezetten 3D nyomtatáshoz fejlesztettek ki. A kristályosodás elősegítése érdekében lágyítható is, ami javítja a nyomtatott alkatrész hőterjedési hőmérsékletét.

    Eljuthatsz odáig, hogy valóban mosogatógépben mosható.

    Mindennek tetejébe a száluk állítólag erősebb, mint a hagyományos PLA.

    A nyomtatás utáni további kezelések, mint például a nyomtatás epoxival való lezárása, szintén növelhetik az élelmiszer-biztonságot. A lezárás hatékonyan lezárja a nyomtatásban lévő összes rést és réseket, amelyekben baktériumok lehetnek.

    További előnye, hogy az alkatrészeket vízállóvá és kémiailag ellenállóvá teszi.

    Biztonságos-e a 3D nyomtatott ABS élelmiszer?

    Az ABS-szálak az FDM-nyomtatók által használt másik népszerű száltípus. Ezek mérsékelten jobbak, mint a PLA-szálak, ha olyan tényezőket veszünk figyelembe, mint a szilárdság, a tartósság és a képlékenység.

    Amikor azonban élelmiszeripari alkalmazásokról van szó, az ABS-szálak nem használhatók. Számos mérgező vegyi anyagot tartalmaznak, amelyek bejuthatnak az élelmiszerekbe, és problémákat okozhatnak. Ezért semmilyen körülmények között nem használhatók élelmiszerrel érintkező tárgyakhoz.

    Az FDA szerint a hagyományos ABS hagyományos gyártási helyzetekben biztonságosan használható, de ha a 3D nyomtatás additív gyártási folyamatáról, valamint a szálban lévő adalékanyagokról beszélünk, akkor ez nem annyira biztonságos az élelmiszerek számára.

    Ahogy a Filament.ca-n kerestem, eddig sehol sem találtam élelmiszer-biztonságos ABS-t, így valószínűleg távol maradnék az ABS-től, ha az élelmiszer-biztonságról van szó.

    Biztonságos-e a 3D nyomtatott PETG élelmiszer?

    A PET egy olyan anyag, amelyet széles körben használnak a fogyasztói iparban olyan alkalmazásokban, mint a műanyag palackok és az élelmiszercsomagolás. A PETG változatot széles körben használják a 3D nyomtatásban, mivel nagy szilárdságú és rugalmas.

    A PETG szálak biztonságosan használhatók élelmiszerekkel, amennyiben nem tartalmaznak káros adalékanyagokat. A PETG tárgyak átlátszósága általában szennyeződésmentességet jelent. Magas hőmérsékleten is viszonylag jól bírják.

    Ez teszi őket az egyik legjobb szálakká az élelmiszer-biztonságos tárgyak nyomtatásához.

    A Filament.ca, mint már említettük, szintén nagyszerű választékkal rendelkezik az élelmiszer-biztonságos PETG-ből, amelyek közül az egyik, amit szeretni fogsz, a True Food Safe PETG - Black Liquorice 1.75mm Filament.

    Ugyanazon a szigorú folyamaton megy keresztül, hogy egy nagyszerű, élelmiszer-biztonságosnak minősíthető fonalat hozzon Önnek.

    Az ilyen típusú filamentet elég nehéz megtalálni, és egy ügyfél, aki az Ender 3-on nyomtatott egy tárgyat, azt mondta, hogy nem hagy semmilyen utóízt víz használatakor.

    A PETG-nyomatok epoxival való lezárása nagyon jó ötlet. Javítja és megőrzi a felületet, miközben vízállóvá és kémiailag ellenállóvá teszi őket. Javítja az élelmiszer-biztonságot is, és növeli a nyomat hőmérséklet-ellenállóságát.

    A cikk végén van egy rész, amely átnézi, hogy az emberek milyen epoxit használnak az élelmiszer-biztonságos 3D-nyomatok szép, zárt felületének létrehozásához.

    Végül pedig tudnia kell, hogy nem csak a felhasznált nyomóanyag befolyásolja az élelmiszerbiztonságot.

    A használt nyomtatófúvóka típusa is jelentős hatással lehet. Az olyan anyagokból készült fúvókák, mint a sárgaréz, nyomokban ólmot tartalmazhatnak. Őszintén szólva, az ólom szintje rendkívül alacsony, így nem vagyok biztos benne, hogy ez valóban nagy hatással lenne.

    Ha sárgaréz fúvókát használ, próbáljon meg megerősítést szerezni a gyártótól, hogy a sárgaréz ötvözet 100%-ban ólommentes. Még jobb, ha külön fúvókát készíttet egy biztonságos anyagból, például rozsdamentes acélból az élelmiszer-biztonságos nyomatok nyomtatásához.

    Melyek az FDA által jóváhagyott 3D nyomtatószál márkák?

    Mint fentebb láttuk, nem lehet csak úgy bármilyen szálból nyomtatni, és azt élelmiszeripari alkalmazásokhoz használni. Nyomtatás előtt mindig ellenőrizze a szálhoz mellékelt biztonsági adatlapot (MSDS, Material Safety Data Sheet).

    Szerencsére bizonyos szálak kifejezetten élelmiszer-biztonságos alkalmazásokhoz készülnek.

    Ezeket a szálakat általában az USA-ban az FDA (Food and Drug Administration) hagyja jóvá. Az FDA teszteli a szálakat, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szálak nem mérgező anyagokat tartalmaznak.

    Az FDA is vezet egy listát azokról az anyagokról, amelyek biztonságosan használhatók az élelmiszer-biztonságos 3D-s szálak gyártásakor, bár a szabványos anyag és a 3D-s nyomtatási változat között lehet különbség.

    Az alábbiakban egy szép lista található néhány élelmiszer-biztonságos szálról, amelyet a FormLabs állított össze:

    • PLA: Filament.ca True Food Safe, Innofil3D (kivéve piros, narancssárga, rózsaszín, barackbőr, szürke és magenta), Copper3D PLActive Antibacterial, Makergeeks, Purement Antibacterial.
    • ABS: Innofil3D (kivéve piros, narancssárga és rózsaszín), Adwire Pro.

    • PETG: Filament.ca True Food Safe, Extrudr MF, HDGlass, YOYI filament.

    A PLA, ABS & amp; PETG mikrohullámú és mosogatógépben biztonságos?

    Ahhoz, hogy mikrohullámú sütőben és mosogatógépben biztonságos legyen, olyan filamentre van szükség, amely nagy hőállósággal rendelkezik. A legtöbb filament, mint a PLA, ABS & amp; PETG nem biztonságos mikrohullámú sütőben vagy mosogatógépben, mert nem rendelkeznek a megfelelő szerkezeti tulajdonságokkal. Az epoxi bevonat mosogatógépben moshatóvá teheti a filamenteket.

    A polipropilén egy olyan 3D nyomtatószál, amely mikrohullámú sütőben biztonságos, bár az alacsony tapadás és a vetemedés miatt elég nehéz nyomtatni.

    Az Amazonról kiváló minőségű polipropilént szerezhetsz be. Én a FormFutura Centaur Polypropylene 1,75 mm-es természetes filamentumot ajánlom, amely nagyszerű az élelmiszerekkel való érintkezéshez, miközben mosogatógépben és mikrohullámú sütőben is biztonságos.

    Emellett magas kémiai ellenálló képességgel és kiváló rétegközi tapadással rendelkezik, így kezeli a gyengébb minőségű márkák tapadási problémáit. Még vízálló 3D-nyomatokat is készíthetsz egyetlen falból a beállításaidban.

    A Verbatim polipropilén egy másik jó választás, amelyet az iMakr-tól választhat.

    Az olyan háztartási készülékek, mint a mikrohullámú sütő és a mosogatógép általában magas hőmérsékleten működnek, ami általában nem tekinthető biztonságosnak a legtöbb hőre lágyuló műanyagból készült 3D nyomtatás számára.

    Magas hőmérsékleten ezek a tárgyak szerkezeti deformáción mennek keresztül. Megvetemedhetnek, elgörbülhetnek, és jelentős szerkezeti károkat szenvedhetnek.

    Ez utólagos kezelésekkel, például lágyítással és epoxi bevonattal megoldható.

    Ami még rosszabb, hogy a készülékekben lévő hő hatására néhány hőstabilabb tárgy kémiai összetevőire bomolhat. Ezek a vegyi anyagok az élelmiszerekbe kerülve nagyon károsak lehetnek az emberre.

    Ezért nagyon tanácsos elkerülni, hogy ezeket a szálakat mikrohullámú sütőkkel és mosogatógépekkel használjuk, hacsak nem megy keresztül egy folyamaton, hogy működjön.

    Egy felhasználó megemlítette, hogy mikróban tesztelte az átlátszó PLA-t egy pohár vízzel együtt, és bár a víz felforrt, a PLA 26,6°C-on maradt, így a színező adalékanyagok és más dolgok nagy hatással lehetnek erre.

    Az ABS műanyagot általában nem szeretné magas hőmérsékleten, mert mérgező gázokat termel, mint a sztirol.

    Sokan bevonták a 3D nyomatokat élelmiszer-biztonságos epoxival, és a 3D nyomatok túlélték a mosogatógépben való mosogatást. Én azt javasolnám, hogy alacsonyabb hőfokot válasszon.

    Valaki, aki azon tűnődött, hogy meg tudja-e szárítani a TPU tekercsét, megpróbálta betenni a mikrohullámú sütőbe, és végül megolvasztotta a szálakat.

    Egy másik személy megemlítette, hogy először fellazította a tekercs fonalát, és a mikrohullámú sütőt a kiolvasztási beállításra állította, hogy két sorozatban 3 perc alatt melegítse fel. Lehet, hogy egyeseknél ez működött, de személy szerint én nem ajánlanám.

    Jobban jár, ha az izzószálat sütőben szárítja, és ügyeljen arra, hogy a sütő a megfelelő hőmérsékletre legyen kalibrálva.

    Nézze meg a 4 legjobb 3D nyomtatáshoz való filamentszárítóról szóló cikkemet a zökkenőmentes nyomtatási-szárítási élményért, olvadás vagy aggódás nélkül!

    Biztonságosak a 3D nyomtatott sütivágók?

    A 3D-nyomtatásban használatos közös vágóeszközök, például a sütivágók és a kések általában biztonságosnak számítanak. Az ilyen típusú eszközök nem érintkeznek hosszú ideig az élelmiszerrel.

    Ez azt jelenti, hogy a mérgező részecskéknek nincs elég idejük arra, hogy a tárgyból az élelmiszerbe vándoroljanak. Ez teszi őket biztonságossá.

    Az ilyen típusú, alacsony élelmiszerrel való érintkezési idővel rendelkező használati tárgyak nyomtatásához akár nem élelmiszeripari minőségű szálak is használhatók. Mindazonáltal ezeket továbbra is alaposan meg kell tisztítani, hogy elkerülhető legyen a baktériumok felhalmozódása a felületükön.

    Ahogy fentebb említettük, kifejezetten használhat néhány tanúsított élelmiszer-biztonságos anyagot vagy akár polipropilén szálakat, hogy biztosítsa a biztonságos élelmiszer-élményt.

    Használat után célszerű meleg vízzel és antibakteriális szappannal tisztítani.

    Próbáljon meg nem durva súrolószivacsot használni, amely apró karcolásokat okozhat, amelyeken baktériumok rakódhatnak le.

    Az epoxi használata az anyag lezárásához és a körülötte lévő bevonat létrehozásához egy nagyszerű módszer a 3D nyomtatott sütivágóeszközök biztonságának javítására.

    Sokan kíváncsiak arra, hogy a PLA biztonságos-e a sütivágók számára, és ha megteszi a megfelelő óvintézkedéseket, akkor biztonságos lehet.

    Biztonságosan ihatsz 3D nyomtatott csészéből vagy bögréből?

    Egy 3D nyomtatott csészéből vagy bögréből ihatsz, ha a megfelelő anyagból készíted el. Javasolnám, hogy készíts polipropilén szálból vagy akár egyedi megrendelésre kerámia 3D nyomtatott csészét. Használj élelmiszer-biztonságos epoxigyantát az extra biztonság érdekében. 3D nyomtatott csészét PLA-ból vagy ABS-ből nem javasolnék.

    Nem tanácsos 3D nyomtatott csészéből vagy bögréből inni, hacsak nem teszed meg a megfelelő óvintézkedéseket. A 3D nyomtatott csészéket és bögréket számos biztonsági kérdés övezi, nézzünk meg néhányat ezek közül.

    Az egyik a felhalmozódó baktériumok problémája. A 3D nyomtatott poharak és bögrék, különösen az olyan technológiákkal nyomtatottak, mint az FDM, általában barázdákat vagy mélyedéseket tartalmaznak a szerkezetükben.

    Ez a réteges nyomtatási struktúra miatt történik. Ha a poharakat nem tisztítják megfelelően, ezeken a rétegeken felhalmozódhatnak a baktériumok, amelyek ételmérgezéshez vezethetnek.

    A másik ok a nyomtatási anyagok élelmiszer-biztonsága. A 3D nyomtatásban használt legtöbb filament és gyanta nem élelmiszer-biztonságos, így hacsak nem találta meg a megfelelő filamentet, valószínűleg kerülnie kell az ilyen termékek készítését.

    Az ilyen anyagok toxikus elemeket tartalmazhatnak, amelyek könnyen átkerülhetnek a pohárból az italba.

    Végül pedig a legtöbb hőre lágyuló szál nem bírja a magas hőmérsékletet. Ha forró italokat iszunk az ilyen anyagokból készült poharakkal, azok deformálódhatnak vagy akár meg is olvadhatnak, különösen a PLA.

    Ez azonban nem jelenti azt, hogy a 3D nyomtatott bögrék ne lennének még használhatóak. Megfelelő hő- és tömítőkezeléssel továbbra is biztonságosan használhatóak bármi evésre vagy ivásra. Egy jó, élelmiszer-biztonságos epoxi bevonat használatával a helyes irányba indulhatsz el.

    Ha találsz néhány élelmiszer-biztonságos PETG-szálat, és jó bevonatot alkalmazol, akkor biztonságosan ihatsz PETG-ből.

    A legjobb 3D nyomtatott biztonságos élelmiszer bevonatok

    Az élelmiszer-biztonságos bevonatokat olyan 3D nyomatok kezelésére lehet használni, amelyeket élelmiszerekkel való használatra szánnak. A 3D nyomatok bevonása a nyomtatás repedéseinek és barázdáinak lezárását jelenti, ami vízállóvá teszi azt, és csökkenti a részecskéknek a nyomtatásból az élelmiszerbe történő átvándorlásának esélyét.

    A leggyakrabban használt élelmiszer bevonatok a gyanta epoxik. A nyomatokat addig mártják az epoxikba, amíg teljesen be nem vonják, majd hagyják, hogy egy ideig megszilárduljanak.

    Az így kapott termék sima, fényes, repedésmentes, és megfelelően tömített a részecskék elvándorlása ellen.

    Tudnia kell azonban, hogy az epoxi bevonatokról ismert, hogy idővel lebomlanak, ha olyan zord körülményeknek vannak kitéve, mint a hő vagy a kopás. Emellett nagyon mérgezőek lehetnek, ha nem hagyják őket megfelelően kikeményedni.

    A piacon elég sok FDA által jóváhagyott, élelmiszer-biztonságos epoxigyanta van forgalomban. A jó epoxigyanta kiválasztásának kulcsa az, hogy meghatározza, milyen végső tulajdonságokat szeretne a kész terméken.

    Csak vízálló tömítést szeretne, vagy további hőállóságot is szeretne? Ez néhány kérdés, amelyet fel kell tennie, mielőtt epoxigyantát vásárol. Íme néhány a piacon elérhető lehetőségek közül.

    Az epoxi helyes használatára vonatkozó szabványos utasítások a következők:

    • Először mérjük ki egyenlő mennyiségben a gyantát és a keményítőt.
    • Ezután alaposan keverje össze a két terméket
    • Ezután lassan öntse a gyantát a tárgyra, hogy befedje azt.
    • Ezután időnként távolítsa el a felesleges gyantát, hogy gyorsabban megdermedjen.
    • Használat előtt várjon, amíg a nyomtatás teljesen megszilárdul.

    Az egyik olcsóbb FDA által jóváhagyott és élelmiszer-biztonságos gyanta, amit használhat, az Alumilite Amazing Clear Cast Resin Coating az Amazonról. Ebben a dobozos csomagolásban érkezik, két üveg "A" oldali és "B" oldali gyantát szállít.

    Néhány ember véleménye szerint jól működött a 3D nyomtatásukhoz, az egyik egy miniatűr 3D nyomtatott ház volt, inkább az esztétika, mint az élelmiszer-biztonság szempontja miatt.

    Lásd még: 7 Legjobb helyek az ingyenes STL fájlok (3D nyomtatható modellek) számára

    Egy másik kedvező árú, élelmiszer-biztonságosnak elismert lehetőség a Janchun Crystal Clear Epoxy Resin Kit az Amazonról.

    Ha olyan élelmiszer-biztonságos gyantakészletet keres, amely több olyan tulajdonsággal rendelkezik, mint például az önterülő, könnyen tisztítható, karcolás & vízálló, valamint UV-álló, akkor nem tévedhet az FGCI Superclear Epoxy Crystal Clear Crystal Clear Food-Safe Resin az Amazonról.

    Ahhoz, hogy egy termék élelmiszer-biztonságosnak minősüljön, a végterméket tesztelni kell. Saját tesztelésük során megállapították, hogy az epoxi, miután megszilárdult, az FDA kódja szerint biztonságossá válik, amely kimondja:

    "A gyanta- és polimerbevonatok biztonságosan használhatók az élelmiszerekkel érintkező felületként az élelmiszerek előállítására, gyártására, csomagolására, feldolgozására, előkészítésére, kezelésére, csomagolására, szállítására vagy tárolására szánt tárgyakon", és "funkcionális gátként használhatók az élelmiszer és a hordozóanyag között", valamint "ismételt élelmiszerekkel való érintkezésre és használatra szántak".

    Az USA-ban igazi szakemberek készítik, akik egy könnyen használható formulát alkottak.

    Az általam ajánlott epoxigyanta készlet, amely nagyszerű vegyi ellenállásáról és nagy ütésállóságáról ismert, az Amazonról származó MAX CLR epoxigyanta. Ez egy kiváló FDA-konform epoxi, amely könnyen használható, és a végterméknek tiszta fényes felületet ad.

    Sokan használták már kávésbögrék, tálak és más termékek esetében, bár általában fából készült termékeken. Nagyon jól kell működniük a 3D nyomtatott termékeidnél, hogy élelmiszer-biztos bevonatot adjanak nekik.

    Lásd még: A legjobb ingyenes 3D nyomtató G-kód fájlok - Hol találja meg őket?

    Remélhetőleg ez elindította Önt a helyes úton, hogy kitalálja, hogyan működik az élelmiszerbiztonság a 3D nyomtatásban, és hogy a megfelelő termékeket mozgásba hozza, hogy elérje ezt!

    Roy Hill

    Roy Hill szenvedélyes 3D-nyomtatás-rajongó és technológiaguru, aki rengeteg tudással rendelkezik a 3D-nyomtatással kapcsolatos mindenről. A területen szerzett több mint 10 éves tapasztalatával Roy elsajátította a 3D tervezés és nyomtatás művészetét, és a legújabb 3D nyomtatási trendek és technológiák szakértőjévé vált.Roy a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetemen (UCLA) szerzett gépészmérnöki diplomát, és több neves vállalatnál dolgozott a 3D nyomtatás területén, köztük a MakerBot-nál és a Formlabsnál. Különböző vállalkozásokkal és magánszemélyekkel is együttműködött egyedi 3D nyomtatott termékek létrehozásában, amelyek forradalmasították iparágukat.A 3D-nyomtatás iránti szenvedélyén kívül Roy lelkes utazó és a szabadtéri tevékenységek rajongója. Szívesen tölt időt a természetben, túrázik, és családjával táboroz. Szabadidejében fiatal mérnököket is mentorál, és különféle platformokon osztja meg gazdag 3D nyomtatással kapcsolatos tudását, köztük népszerű blogján, a 3D Printerly 3D Printingen.