Gondoljon arra, hogy saját dobozokat és eszközöket farag és tervezzen az ételek szállítására. Bármilyen elképesztően hangzik is, el kellene gondolkodnunk az élelmiszer-biztonságos anyagokon, hogy 3D nyomtatókkal prototípusokat készíthessünk.

Nem túl sok olyan 3D nyomtatási anyag van, amely élelmiszer-biztonságos, de az egyik ilyen a PETG. A 3D nyomtatási közösségben széles körben élelmiszer-biztonságosnak tartják, és epoxigyantával bevonható a hatékonyság növelése érdekében. A PLA élelmiszer-biztonságos az egyszer használatos műanyagok esetében. A filament élelmiszer-biztonságos minőségben vásárolható.

A 3D nyomtatók műanyagokat használnak forrásként a nyomtatáshoz. Az összes olyan műanyag, amely az élelmiszer-biztonsági kategóriába tartozik, nem használható nyomtatásra.

A 3D nyomtatásban használt polimereknek rendelkezniük kell bizonyos tulajdonságokkal, például hőre lágyuló, nagy szilárdságú, alacsony rugalmasságú, megfelelő nyomtatási hőmérséklettel, minimális zsugorodással stb.

A fenti tulajdonságoknak megfelelő és nyomtatásra alkalmas polimerek közé tartoznak az általánosan ismert műanyagok, mint a PLA, ABS, stb. A fent említett tulajdonságok nagyon szűkítik a megfelelő élelmiszer-biztonságos nyomtatási anyagok megtalálásának spektrumát. De ez nem zárja ki a lehetőséget.

Mit jelent az élelmiszer-biztonság?

Ha valami élelmiszer-biztonságosnak minősül, akkor egy általános nézet szerint olyan anyagról van szó, amely megfelel minden olyan követelménynek, amelyet a rendeltetésszerű használat határoz meg, és nem okoz semmilyen élelmiszer-biztonsági kockázatot.

Ezt tovább lehet fejleszteni olyan anyagokként, amelyek megfelelnek az FDA és az EU által kidolgozott alábbi iránymutatásoknak.

Az ételt tartó anyagnak nem szabad:

• Bármilyen színt, szagot vagy ízt kölcsönöz
• Bármilyen káros anyag hozzáadása az élelmiszerhez, beleértve a vegyi anyagokat, sóoldatot vagy olajat.

Kellene:

• Legyen tartós, korrózióálló, jó abszorbens és biztonságos normál használati körülmények között.
• Megfelelő súlyt és szilárdságot adott ahhoz, hogy ellenálljon az ismételt mosásnak.
• Sima felületű, könnyen tisztítható, repedések és rések nélkül.
• ellenálljon a forgácsolásnak, a lyukadásnak, a torzulásnak és a bomlásnak.

Az a lehetőség marad, hogy ismerjük a tervezendő tárgy rendeltetését, és ennek megfelelően használjunk anyagot. Ha a tárgyat nem magas hőmérsékleten használják, a PET-alapú műanyagot lehet használni a nyomtatáshoz, mivel a legtöbb vizes palack és tifin-doboz ebből készül.

A PLA olyan tárgyak készítéséhez használható, amelyek rövid ideig tartó élelmiszerrel való érintkezésnek vannak kitéve, mint például a sütemény- és palacsintaformák. Ha a végletekig akarja vinni a dolgot, használhat kerámiát, amely évszázadok óta bizonyította, hogy helye van a konyhában.

Mielőtt többet tudnánk a felhasznált anyagról, ismernünk kell egy kicsit a 3D nyomtató működését és a vele kapcsolatos összes folyamatot, hogy jobban megértsük az anyagkövetelményeket és azt, hogy miért van szükség bizonyos anyagokra.

Mitől lesz egy anyag alkalmas a 3D nyomtatásra?

A legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható asztali 3D nyomtató a "fused deposition modelling" (FDM) nevű módszert használja. Az ilyen típusú nyomtatók úgy nyomtatnak, hogy a nyomtatandó hőre lágyuló műanyagot extrudálják és a kívánt formára állítják.

Az extruder gyakran egy fúvóka, amely felmelegíti és megolvasztja a polimert. Ez a folyamat ad ötletet arra, hogy milyen anyagot használjunk. A kulcselem itt a hőmérséklet, és olyan anyagokra van szükségünk, amelyek módosíthatók ezzel a tulajdonsággal.

Az anyag feldolgozható hőmérsékletének olyan tartományban kell lennie, amelyet a háztartási készülékekben elő lehet állítani. Ez ad néhány lehetőséget, amelyek közül választhatunk.

Ha a 3D nyomtatáshoz használt anyagokról van szó, rengeteg lehetőség közül választhat. Az anyagot az igényeinek megfelelően választhatja ki.

A felhasznált anyagok osztályozhatók műszaki minőségű anyagok, mint például a PEEK, általánosan használt hőre lágyuló műanyagok, mint például a PLA, gyanta alapú anyagok és kompozitok, amelyek két anyag kombinálásával jönnek létre, hogy mindkettő legjobb tulajdonságait megkapják.

A kompozitok elkülönülnek a többi anyagtól, mivel elsősorban fémekkel együtt prototípusok készítésére használják, és ez egy hatalmas saját kategória.

Biztonságos-e a PLA élelmiszer?

A PLA az egyik legkelendőbb 3D nyomtatási anyag a piacon. Alapértelmezett választás, ha egy asztali 3D nyomtatót veszünk figyelembe, ami az FDM.

Olcsó és alacsony hőmérsékletet igényel a nyomtatáshoz. Nem igényel fűtött ágyat. Ha kíváncsi, mi az a fűtött ágy, akkor az a platform, amelyre a nyomtatófej nyomtat. Bizonyos esetekben a fűtött ágy jobban megtapad a nyomtatási tárgy a felületén.

A PLA cukornád és kukorica feldolgozásából származik, így környezetbarát és biológiailag lebomló. A PLA-val való nyomtatáshoz olyan nyomtatási hőmérsékletre van szükség, amely 190-220°C közé esik. A PLA másik fontos jellemzője, hogy megújuló.

A PLA nyomtatási hőmérséklete megadja, hogy milyen célra használható, ahol élelmiszer-biztonságos. Ezt az anyagot csak alacsony hőmérsékleten szabad használni.

A James Madison Egyetem (JMU) által a PLA-val végzett kísérlet során a PLA-t különböző hőmérsékleteknek és nyomásnak tették ki, és megállapították, hogy a PLA mint nyersanyag élelmiszer-biztonságos.

Amikor a PLA a nyomtató forró fúvókájának van kitéve, fennáll az esélye annak, hogy a fúvóka által történő nyomtatás során mérgező anyagokat juttat bele. Ez a forgatókönyv csak akkor alkalmazható, ha a fúvóka mérgező anyagokból, például ólomból készült.

Használható süti kivágók és más élelmiszerekkel kapcsolatos tárgyak készítésére, amelyek rövid ideig érintkeznek az élelmiszer-alapanyaggal. A PLA érdekes tulajdonsága, hogy nyomtatás közben néha édes illatot áraszt, a márkától függően.

Az általam ajánlott PLA az Overture PLA Filament (1,75 mm). Nemcsak hihetetlenül sok jó értékeléssel rendelkezik az Amazonon, hanem dugulásmentes, nagyszerű méretpontossággal rendelkezik, és széles körben ismert, hogy prémium minőségű a 3D nyomtatás világában.

A bejegyzés időpontjában az Amazonon az első helyen áll a bestsellerek között.

Biztonságos-e az ABS élelmiszer?

Ez egy erős, könnyű, hőre lágyuló műanyag, amely 3D nyomtatáshoz használható.

Az ABS műanyag szívósságáról és ütésállóságáról ismert. Az ipari felhasználás során bevált anyag. Az ABS népszerű a játékiparban, és a LEGO építőkockák gyártásához használják.

Az ABS olvasztott formában erős szagot áraszt nyomtatás közben. Az ABS műanyag arról ismert, hogy a többi nyomtatási anyaghoz képest sokkal magasabb hőmérsékletet is kibír.

Az ABS műanyag extrudálási hőmérséklete 220-250°C (428-482°F) körül van, ezért külső és magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz előnyben részesített választás.

Annak ellenére, hogy magasabb hőállósággal rendelkezik, nem tekinthető élelmiszer-biztonságosnak.

Ennek oka az, hogy az ABS műanyag mérgező anyagokat tartalmaz, amelyeket el kell kerülni az élelmiszerekkel való érintkezéstől. Az ABS-ben lévő vegyi anyagok beoldódhatnak az élelmiszerbe, amellyel érintkezik.

Biztonságos-e a PET-élelmiszer?

Ezt az anyagot általában az ABS műanyag alternatívájaként tartják számon, azzal a hozzáadott bónusszal, hogy élelmiszer-biztonságos. Az élelmiszerekkel és vízzel kapcsolatos ipari alkalmazások széles skáláján alkalmazható.

A PET egy olyan polimer, amelyet széles körben használnak vizes palackok és élelmiszerhordozó edények gyártásához. Az ABS-szel ellentétben nem termel szagot nyomtatás közben. A nyomtatáshoz alacsonyabb hőmérsékletre van szükség, és nem igényel fűtött ágyat.

A PET nyomtatott formája hajlamos az időjárás viszontagságaira, és elveszítheti tulajdonságait. Ez elkerülhető, ha a nyomtatott anyagot olyan helyen tároljuk, ahol kisebb a páratartalom.

Biztonságos-e a PETG élelmiszer?

Ez a PET glikollal módosított változata. A PET ez a módosítás teszi a PET-et kiválóan nyomtatható anyaggá. Magas hőmérséklettűrő képességgel rendelkezik. A PET-G nyomtatási hőmérséklete 200-250°C körül van.

A PET-G egyszerre erős és rugalmas. Ez az anyag jól ismert sima felületéről, amely gyorsan kopik. Nyomtatás közben nem termel szagot.

Jó ágyhőmérsékletet igényel ahhoz, hogy a tárgyat a felületén tartsa. A PET-G átlátszóságáról és időjárásállóságáról ismert. A PETG-t élelmiszer-biztonságosnak tartják. Időjárásállósági tulajdonsága miatt alkalmas anyag üvegek és kerti berendezések tervezéséhez.

A tiszta PETG esetében van egy márka és egy termék, amely kiemelkedik a gyártás vezető szereplőjeként. Ez a fonal a YOYI PETG Filament (1,75 mm). Európából importált nyersanyagokat használ, amelyek nem tartalmaznak szennyeződéseket, és szigorú irányelvek vonatkoznak az általános minőségre.

Az FDA hivatalosan jóváhagyta, hogy élelmiszer-biztonságos, így ez egy nagyszerű választás, ha élelmiszer-biztonságos 3D nyomtatási anyagot szeretne az arzenáljába.

Nemcsak, hogy nem lesznek buborékok nyomtatás közben, hanem ultra-sima technológiával rendelkezik, nincs szaga és precíz pontossággal rendelkezik, így újra és újra következetes nyomtatást biztosít.

Ha egyszer megvásárolja ezt az izzószálat, örömmel fogja tudni, hogy az ügyfélszolgálatuk elsőrangú, és 30 napon belül ingyenes visszaküldést kínálnak, amire amúgy is aligha lenne szüksége!

A kerámiaszál élelmiszer-biztonságos?

Sokak számára meglepő módon a kerámiát 3D nyomtatásra is használják. Külön kategóriában áll, mivel olyan nyomtatókat igényel, amelyeket úgy terveztek, hogy az anyagot nedves agyag formájában, más ásványi anyagokkal együtt tudják kezelni.

A nyomtatóból származó nyomtatott termék önmagában még nem a kész formája. Kemencébe kell helyezni, hogy felmelegedjen és megszilárduljon. A végtermék nem különbözik a normálisan előállított kerámiatárgyaktól.

Egy normál kerámiaedény minden tulajdonságát megmutatja. Ezért hosszú távon élelmiszer-biztonságos anyagként használható, de ehhez egy kicsit több kell, mint a 3D nyomtató!

A megfelelő anyag kiválasztása után figyelembe veendő dolgok

Bakteriális növekedés 3D nyomtatott felületen

Az egyik legfontosabb dolog, amit figyelembe kell venni, amikor 3D nyomtatott tárgyakat használunk élelmiszerek kezelésére, a baktériumok elszaporodása. Még ha a nyomat sima és fényesnek is tűnik, mikroszkopikus szinten a nyomat tartalmazhat apró repedéseket és réseket, amelyekben élelmiszerrészecskék lehetnek.

Ez annak köszönhető, hogy a tárgy rétegesen épül fel. Ez az építési mód kis hézagokat hozhat létre a felületen az egyes rétegek között. Ezek a hézagok, amelyek élelmiszerrészecskéket tartalmaznak, a baktériumok szaporodásának terepévé válnak.

A 3D nyomtatott tárgyat nem szabad érintkezésbe hozni olyan élelmiszerekkel, mint a nyers hús és tojás, amelyek nagy mennyiségű káros baktériumot tartalmaznak.

Ezért, ha azt tervezi, hogy a 3D nyomtatott csészéket vagy edényeket hosszú távú használatra tervezi nyers formában, akkor káros lesz az élelmiszer-fogyasztásra.

Ezt úgy lehet megelőzni, ha eldobható, ideiglenes használatra szánt edényként használod. Ha valóban hosszú távon szeretnéd használni, akkor a legjobb megoldás, ha élelmiszer-biztonságos tömítőanyaggal feded el a repedéseket.

Élelmiszeripari minőségű gyanta használata jó választás. Ha PLA-val gyártott tárgyat használ, akkor célszerű poliuretánt használni, amely egy hőre keményedő műanyag a tárgy bevonásához.

A forró vízben vagy mosogatógépben történő mosás problémákat okozhat

Egy másik dolog, amit figyelembe kell venni a 3D nyomtatott tárgyak használata során, hogy a tárgyat nem tanácsos forró vízben mosni. Azt kellett volna gondolnia, hogy ez lehet a megoldás a baktériumprobléma megoldására.

De ez egyszerűen nem működik, mivel a tárgy idővel elveszíti tulajdonságait. Ezért ezek a tárgyak nem használhatók mosogatógépben. A PLA-hoz hasonló törékeny műanyagok forró vízben történő mosás közben deformálódhatnak és megrepedhetnek.

Ismerje meg a szál élelmiszer-minőségét a vásárlás során

A nyomtatáshoz megfelelő anyagból készült filament megvásárlása során néhány dolgot figyelembe kell venni. Minden nyomtatáshoz használt filamenthez biztonsági adatlap tartozik a felhasznált anyagról.

Ez az adatlap tartalmazza a kémiai tulajdonságokra vonatkozó összes információt, továbbá tájékoztatást ad az FDA jóváhagyásáról és a termék élelmiszer-minősítéséről, ha a vállalat átesett rajta.

A probléma még mindig a fúvókával lehet probléma

Az FDM 3D nyomtatók egy forró véget vagy extrudert használnak a nyomtatási anyag felmelegítéséhez és megolvasztásához. A fúvókák gyártásához leggyakrabban használt anyag a sárgaréz.

A sárgaréz fúvókák nagy eséllyel tartalmaznak kis nyomokban ólmot. A melegítés során ez az ólom szennyezheti a nyomdai anyagot, így az nem lesz élelmiszer-biztonságos.

Ez a probléma elkerülhető rozsdamentes acél extruder használatával. Írtam egy bejegyzést, amelyben összehasonlítom a sárgaréz Vs rozsdamentes acél Vs edzett acél összehasonlítását, hogy jobban megértsük ezt.

Hogyan tehetem az anyagot élelmiszerbiztonságosabbá?

Van egy Max Crystal Clear Epoxy Resin nevű termék az Amazonon, amelyet csak a 3D nyomtatott PLA, PVC és PET bevonására terveztek, hogy élelmiszer-biztonságossá tegyék. A leírás szerint FDA-konform, ütésálló, vízálló, alacsony toxicitású és savakkal szemben ellenálló.

Ez az epoxigyanta átlátszó bevonatot ad a nyomtatott alkatrésznek, és kiválóan tapad az olyan anyagokhoz, mint a fa, acél, alumínium, lágy fémek, kompozitok és még sok más anyag, ami mutatja, hogy mennyire hatékony ez a termék.

Elsősorban rövid ideig tartó használatra szolgál, de az a lényege, hogy egy kikeményített bevonatot biztosít, amely gátként működik, és megakadályozza, hogy az élelmiszerek felszívódjanak a maganyagba.

A MAX CLR A/B epoxigyanta egy FDA-kompatibilis bevonatrendszer, amely alkalmas rövid ideig tartó közvetlen élelmiszerrel való érintkezésre. 175.105 & 175.300 CFR 21. cím 175.105. részének megfelelően, amely a gyantás ragasztók és polimer bevonatok közvetlen és közvetett élelmiszerrel való érintkezésére vonatkozik.

A termék viszkozitása egy könnyű sziruphoz vagy étolajhoz hasonlít. Ön választhat, hogy a helyére önti, vagy ecsettel viszi fel, ahol szobahőmérsékleten körülbelül 45 percig tart, amíg az anyag eldolgozódik és megszilárdul.

Remélhetőleg ez megválaszolta az eredeti kérdését, és ezen felül hasznos információkat is adott. Ha szeretne még több hasznos bejegyzést olvasni a 3D nyomtatásról, nézze meg a 8 Legjobb 3D nyomtatók 1000 dollár alatt - költségvetés és minőség vagy a 25 legjobb 3D nyomtató frissítés/javítás, amit megtehet.