Filamen Pencetakan 3D Apa yang Aman untuk Makanan?

Roy Hill 16-06-2023
Roy Hill

Pikirkan tentang memahat dan mendesain kotak dan peralatan Anda sendiri untuk membawa makanan. Meski kedengarannya menakjubkan, kita harus memikirkan bahan yang aman bagi makanan untuk membuat prototipe dengan printer 3D.

Tidak terlalu banyak bahan cetak 3D yang aman untuk makanan, tetapi salah satunya adalah PETG. PETG secara luas dianggap aman untuk makanan dalam komunitas pencetakan 3D dan dapat dilapisi dengan resin epoksi untuk meningkatkan keefektifannya. PLA aman untuk makanan untuk plastik sekali pakai. Filamen dapat dibeli dengan tingkat kualitas yang aman untuk makanan.

Printer 3D menggunakan bahan plastik sebagai sumber untuk mencetak. Semua plastik yang termasuk dalam kategori aman untuk makanan tidak dapat digunakan untuk mencetak.

Polimer yang digunakan dalam pencetakan 3D harus memiliki beberapa sifat seperti termoplastik, kekuatan tinggi dengan fleksibilitas rendah, suhu cetak yang sesuai, penyusutan minimal, dll.

Polimer yang memenuhi sifat-sifat ini dan sesuai untuk pencetakan, termasuk, plastik yang dikenal secara umum, seperti PLA, ABS, dll. Semua sifat yang disebutkan di atas mengurangi spektrum kami dalam menemukan bahan cetak yang aman bagi makanan, sangat sempit. Tetapi, hal ini tidak mengesampingkan opsi tersebut.

    Apa yang Dimaksud dengan Makanan Aman?

    Agar sesuatu dapat dikatakan aman untuk dimakan, pandangan umum dapat diringkas sebagai bahan yang memenuhi semua persyaratan yang ditentukan oleh tujuan penggunaan dan tidak akan menimbulkan bahaya keamanan pangan.

    Hal ini dapat diuraikan lebih lanjut sebagai bahan yang mematuhi pedoman berikut yang dibuat oleh FDA dan UE.

    Bahan yang menahan makanan tidak boleh:

    • Memberikan warna, bau, atau rasa apa pun
    • Menambahkan zat berbahaya apa pun ke dalam makanan yang mencakup bahan kimia, garam, atau minyak

    Seharusnya:

    • Tahan lama, tahan korosi, memiliki daya serap yang baik, dan aman dalam kondisi penggunaan normal
    • Memberikan bobot dan kekuatan yang cukup untuk menahan pencucian berulang kali
    • Memiliki hasil akhir yang halus dan mudah dibersihkan tanpa retakan dan celah
    • Tahan terhadap chipping, pitting, distorsi, dan dekomposisi

    Pilihan yang kita miliki adalah mengetahui tujuan dari objek yang akan didesain dan menggunakan bahan yang sesuai. Jika objek tidak digunakan dalam suhu tinggi, plastik berbasis PET dapat digunakan untuk mencetak, karena sebagian besar botol air dan kotak tiffin terbuat dari plastik ini.

    PLA dapat digunakan untuk membuat objek yang mengalami kontak makanan jangka pendek seperti cetakan kue dan pancake. Jika Anda ingin melakukan sesuatu yang ekstrem, Anda dapat menggunakan keramik, yang telah terbukti selama berabad-abad sebagai bahan baku di dapur.

    Sebelum mengetahui lebih lanjut tentang bahan yang digunakan, kita perlu mengetahui sedikit tentang cara kerja printer 3D dan semua proses yang terlibat di dalamnya untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang persyaratan bahan dan mengapa bahan tertentu diperlukan.

    Apa yang Membuat Bahan Cocok untuk Pencetakan 3D?

    Kita tidak bisa menggunakan sembarang bahan plastik biasa untuk melakukan pencetakan 3D. Sebagian besar printer 3D desktop yang tersedia secara komersial menggunakan metode yang disebut 'pemodelan deposisi menyatu' (FDM). Jenis printer ini mencetak dengan cara mengekstrusi bahan termoplastik yang akan dicetak dan mengaturnya dalam bentuk yang diinginkan.

    Ekstruder sering kali berupa nosel yang memanaskan dan melelehkan polimer. Proses ini memberi kita gambaran tentang bahan apa yang akan digunakan. Elemen kuncinya di sini adalah suhu dan kita membutuhkan bahan yang dapat dimodifikasi dengan properti ini.

    Suhu yang bisa diterapkan untuk bahan harus berada dalam kisaran yang dapat diproduksi dalam peralatan rumah tangga. Ini memberi kita beberapa opsi untuk dipilih.

    Apabila menyangkut bahan yang digunakan untuk pencetakan 3D, ada banyak sekali opsi yang bisa dipilih. Anda bisa memilih bahan sesuai dengan kebutuhan Anda.

    Bahan yang digunakan dapat diklasifikasikan ke dalam kelas teknik seperti PEEK, termoplastik yang umum digunakan seperti PLA, bahan berbasis resin dan komposit adalah bahan yang dibuat dengan menggabungkan dua bahan untuk mendapatkan sifat terbaik dari keduanya.

    Komposit berbeda dengan bahan lainnya karena komposit terutama digunakan untuk pembuatan prototipe dengan logam dan merupakan kategori yang sangat luas.

    Apakah Makanan PLA Aman?

    PLA adalah salah satu bahan cetak 3D yang paling banyak dijual di pasaran, dan merupakan pilihan default ketika mempertimbangkan printer 3D desktop yang merupakan FDM.

    Ini murah dan memerlukan suhu rendah untuk mencetak. Tidak memerlukan alas yang dipanaskan. Jika Anda bertanya-tanya, apa itu alas yang dipanaskan, ini adalah platform tempat print head mencetak. Pada sebagian kasus, alas yang dipanaskan akan memberikan daya rekat yang lebih baik pada objek cetak ke permukaannya.

    PLA berasal dari pemrosesan tebu dan jagung, sehingga ramah lingkungan dan dapat terurai secara hayati. Untuk mencetak dengan PLA, Anda memerlukan suhu pencetakan yang berada di antara 190-220 ° C. Fitur utama lainnya mengenai PLA yaitu, bahwa PLA juga dapat diperbarui.

    Suhu untuk mencetak PLA memberi kita pemahaman tentang tujuan apa PLA dapat digunakan di tempat yang aman untuk makanan. Bahan ini hanya boleh digunakan dalam penanganan suhu rendah.

    Dalam percobaan yang dilakukan pada PLA oleh James Madison University (JMU), PLA mengalami berbagai suhu dan tekanan dan menemukan bahwa PLA sebagai bahan baku aman untuk makanan.

    Ketika PLA terkena nosel panas printer, ada kemungkinan menginduksi bahan beracun ke dalamnya saat mencetak dengan nosel. Skenario ini hanya berlaku jika nosel terbuat dari bahan beracun seperti timbal.

    Ini dapat digunakan untuk membuat pemotong kue dan benda-benda terkait makanan lainnya yang memiliki waktu kontak yang singkat dengan bahan makanan. Fakta menarik tentang PLA adalah bahwa kadang-kadang menghasilkan aroma manis saat mencetak, tergantung pada mereknya.

    PLA yang saya rekomendasikan adalah Overture PLA Filament (1.75mm). Tidak hanya memiliki ulasan yang luar biasa banyak di Amazon, PLA ini bebas penyumbatan dengan akurasi dimensi yang luar biasa dan secara luas dikenal sebagai kualitas premium dalam dunia pencetakan 3D.

    Pada saat artikel ini dibuat, buku ini merupakan buku terlaris #1 di Amazon.

    Apakah Makanan ABS Aman?

    Ini adalah termoplastik ringan yang kuat yang dapat digunakan untuk pencetakan 3D.

    Plastik ABS dikenal karena ketangguhan dan ketahanan benturannya. Plastik ini merupakan bahan yang sudah mapan dalam hal penggunaan industri. ABS populer di industri mainan dan digunakan untuk membuat blok bangunan LEGO.

    ABS dalam bentuk leleh menghasilkan bau yang kuat sewaktu mencetak. Plastik ABS dikenal tahan terhadap suhu yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bahan cetak lainnya.

    Suhu ekstrusi plastik ABS ditemukan sekitar 220-250 ° C (428-482 ° F) Hal ini membuatnya menjadi pilihan yang lebih disukai untuk aplikasi eksternal dan suhu tinggi.

    Meskipun memiliki suhu tahan yang lebih tinggi, namun tidak dianggap sebagai makanan yang aman.

    Alasannya adalah karena plastik ABS mengandung bahan beracun yang harus dihindari untuk bersentuhan dengan makanan. Bahan kimia dalam ABS dapat meresap ke dalam makanan yang bersentuhan dengannya.

    Apakah Makanan PET Aman?

    Bahan ini biasanya dianggap sebagai alternatif dari plastik ABS dengan bonus tambahan karena aman untuk makanan. Bahan ini memiliki berbagai aplikasi industri dengan makanan dan air.

    PET adalah polimer yang banyak digunakan dalam pembuatan botol air dan wadah pembawa makanan. Tidak seperti ABS, PET tidak menghasilkan bau apa pun sewaktu mencetak, dan memerlukan suhu yang lebih rendah untuk mencetak serta tidak memerlukan alas yang dipanaskan.

    Bentuk cetakan PET rentan terhadap pelapukan dan dapat kehilangan sifat-sifatnya. Hal ini dapat dihindari dengan menyimpan bahan cetakan di tempat yang tidak terlalu lembap.

    Apakah Makanan PETG Aman?

    Ini adalah versi modifikasi PET dengan glikol. Modifikasi PET ini membuatnya menjadi bahan yang sangat mudah dicetak, dan memiliki daya dukung suhu yang tinggi. Suhu pencetakan PET-G adalah sekitar 200-250°C (392-482°F).

    PET-G kuat dan fleksibel pada saat yang bersamaan. Bahan ini terkenal karena permukaannya yang halus dan dapat luntur dengan cepat, dan saat mencetak, tidak menimbulkan bau apa pun.

    PET-G dikenal dengan transparansi dan ketahanan terhadap cuaca. PETG dianggap aman untuk makanan. Sifatnya yang tahan terhadap cuaca membuatnya menjadi bahan yang cocok untuk mendesain toples dan peralatan berkebun.

    Untuk PETG bening, ada satu merek dan produk yang menonjol sebagai pemain top di bidang manufaktur, yaitu YOYI PETG Filament (1.75mm) yang menggunakan bahan baku yang diimpor dari Eropa, tanpa pengotor, dan mereka memiliki pedoman yang ketat tentang kualitas secara keseluruhan.

    Secara resmi disetujui FDA sebagai aman untuk makanan, jadi ini adalah pilihan yang tepat jika Anda menginginkan bahan cetak 3D yang aman untuk makanan di gudang senjata Anda.

    Anda tidak hanya tidak akan mendapatkan gelembung saat mencetak, tetapi juga memiliki teknologi yang sangat halus, tidak berbau dan presisi yang tepat untuk hasil cetakan yang konsisten dari waktu ke waktu.

    Lihat juga: Ulasan Filamen PLA OVERTURE

    Lihat juga: 7 Printer 3D Terbaik untuk Mahasiswa Insinyur & Teknik Mesin

    Setelah Anda membeli filamen ini, Anda akan senang mengetahui bahwa layanan pelanggan mereka adalah yang terbaik dan menawarkan pengembalian gratis dalam waktu 30 hari, yang tidak akan Anda perlukan!

    Apakah Makanan Filamen Keramik Aman?

    Yang mengejutkan banyak orang, keramik juga digunakan untuk pencetakan 3D. Ini merupakan kategori tersendiri, karena memerlukan printer yang didesain untuk menangani bahan dalam bentuk tanah liat basah dengan mineral lainnya.

    Produk cetakan dari printer tidak dalam bentuk jadi, tetapi harus dimasukkan ke dalam tungku pembakaran untuk memanaskannya dan memadatkannya, sehingga produk akhir tidak memiliki perbedaan apa pun dari benda keramik yang diproduksi secara normal.

    Ini akan menunjukkan semua sifat piring keramik biasa. Oleh karena itu, ini dapat digunakan sebagai bahan yang aman untuk makanan dalam jangka panjang, tetapi memang memerlukan sedikit lebih banyak daripada sekadar printer 3D Anda!

    Hal-hal yang Perlu Dipertimbangkan Setelah Memilih Bahan yang Tepat

    Pertumbuhan Bakteri pada Permukaan Cetakan 3D

    Salah satu hal utama yang perlu dipertimbangkan saat menggunakan benda cetak 3D untuk menangani makanan adalah pertumbuhan bakteri. Meskipun hasil cetakan terlihat halus dan mengkilap, namun pada tingkat mikroskopis, hasil cetakan tersebut akan mengandung celah-celah kecil dan celah-celah yang dapat menampung partikel makanan.

    Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa benda tersebut dibuat berlapis-lapis. Cara pembuatan ini dapat menciptakan celah kecil pada permukaan di antara setiap lapisan. Celah yang berisi partikel makanan ini menjadi area pertumbuhan bakteri.

    Objek cetak 3D tidak boleh bersentuhan dengan makanan, seperti daging mentah dan telur yang mengandung banyak bakteri berbahaya.

    Oleh karena itu, jika Anda berencana untuk membuat gelas atau peralatan cetak 3D untuk penggunaan jangka panjang dalam bentuk mentah, maka akan berbahaya untuk konsumsi makanan.

    Salah satu cara untuk mencegah hal ini adalah dengan menggunakannya sebagai peralatan sekali pakai sementara. Jika Anda benar-benar ingin menggunakannya dalam jangka panjang, maka cara terbaik adalah dengan menggunakan sealant yang aman untuk makanan untuk menutupi retakan.

    Jika Anda menggunakan benda yang dibuat dengan PLA, disarankan untuk menggunakan Poliuretan, yang merupakan plastik termoseting untuk menutupi benda tersebut.

    Mencuci dengan Air Panas atau Mesin Pencuci Piring Dapat Menyebabkan Masalah

    Hal lain yang perlu dipertimbangkan saat menggunakan benda cetak 3D adalah, tidak disarankan untuk mencuci benda tersebut dengan air panas. Anda seharusnya berpikir bahwa ini mungkin merupakan solusi untuk mengatasi masalah bakteri.

    Tetapi hal ini tidak akan berhasil karena benda tersebut akan mulai kehilangan sifatnya seiring berjalannya waktu. Oleh karena itu, benda-benda ini tidak dapat digunakan di mesin pencuci piring. Plastik rapuh seperti PLA dapat berubah bentuk dan retak saat dicuci dalam air panas.

    Ketahui Kualitas Food Grade Filamen Saat Membeli

    Sewaktu membeli filamen dari bahan yang sesuai untuk pencetakan, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan. Setiap filamen untuk pencetakan dilengkapi dengan lembar data keselamatan tentang bahan yang digunakan di dalamnya.

    Lembar data ini akan berisi semua informasi mengenai sifat kimiawi, serta memberikan informasi mengenai persetujuan FDA dan sertifikasi food-grade pada produk jika perusahaan telah mengikutinya.

    Masalahnya Mungkin Masih Ada Pada Nozzle

    Printer 3D FDM menggunakan hot end atau extruder untuk memanaskan dan melelehkan bahan cetak. Bahan yang paling banyak digunakan untuk membuat nozel ini adalah kuningan.

    Nozel kuningan memiliki kemungkinan besar mengandung jejak kecil timbal di dalamnya. Pada tahap pemanasan, timbal ini dapat mencemari bahan cetak, sehingga tidak layak sebagai bahan yang aman untuk makanan.

    Masalah ini dapat dihindari dengan menggunakan ekstruder baja tahan karat. Saya telah menulis posting yang membandingkan Kuningan Vs Baja Tahan Karat Vs Baja Keras untuk pemahaman yang lebih baik tentang hal ini.

    Bagaimana Cara Membuat Bahan Makanan Lebih Aman?

    Ada produk bernama Max Crystal Clear Epoxy Resin di Amazon yang dirancang khusus untuk melapisi PLA, PVC dan PET yang dicetak 3D agar aman bagi makanan. Produk ini dideskripsikan sebagai produk yang memenuhi standar FDA, tahan benturan, tahan air, toksisitas rendah, dan tahan terhadap asam.

    Resin epoksi ini memberikan lapisan bening pada bagian cetakan Anda dan memiliki daya rekat yang sangat baik pada bahan seperti kayu, baja, aluminium, logam lunak, komposit dan masih banyak lagi, yang menunjukkan betapa efektifnya produk ini.

    Ini terutama untuk penggunaan singkat, tetapi apa yang dilakukannya adalah memberikan lapisan yang diawetkan yang bertindak sebagai penghalang untuk mencegah bahan makanan menyerap ke dalam bahan inti.

    Resin Epoksi MAX CLR A/B adalah sistem pelapisan yang sesuai dengan FDA yang cocok untuk kontak makanan langsung dalam waktu singkat, sesuai dengan CFR Judul 21 bagian 175.105 & 175.300 yang mencakup kontak makanan langsung dan tidak langsung sebagai perekat resin dan pelapis polimer.

    Viskositas produk ini mirip dengan sirup ringan atau minyak goreng. Anda bisa memilih untuk menuangkannya ke tempatnya atau mengaplikasikannya dengan kuas, yang membutuhkan waktu sekitar 45 menit untuk bekerja dan mengawetkan bahannya pada suhu kamar.

    Semoga ini menjawab pertanyaan awal Anda dan memberi Anda beberapa informasi yang berguna di atas itu. Jika Anda ingin membaca lebih banyak artikel yang berguna tentang pencetakan 3D, lihat 8 Printer 3D Terbaik di Bawah $ 1000 - Anggaran & Kualitas atau 25 Peningkatan / Peningkatan Printer 3D Terbaik yang Dapat Anda Lakukan.

    Roy Hill

    Roy Hill adalah penggemar pencetakan 3D dan guru teknologi yang penuh semangat dengan banyak pengetahuan tentang semua hal yang berkaitan dengan pencetakan 3D. Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun di bidangnya, Roy telah menguasai seni desain dan pencetakan 3D, dan telah menjadi ahli dalam tren dan teknologi pencetakan 3D terkini.Roy memegang gelar di bidang teknik mesin dari University of California, Los Angeles (UCLA), dan telah bekerja untuk beberapa perusahaan terkemuka di bidang pencetakan 3D, termasuk MakerBot dan Formlabs. Dia juga telah berkolaborasi dengan berbagai bisnis dan individu untuk membuat produk cetak 3D kustom yang telah merevolusi industri mereka.Selain kecintaannya pada pencetakan 3D, Roy adalah seorang yang rajin bepergian dan penggemar alam luar. Dia menikmati menghabiskan waktu di alam, hiking, dan berkemah bersama keluarganya. Di waktu senggangnya, ia juga membimbing para insinyur muda dan membagikan kekayaan pengetahuannya tentang pencetakan 3D melalui berbagai platform, termasuk blog populernya, 3D Printerly 3D Printing.