Denk aan het beeldhouwen en ontwerpen van je eigen dozen en gebruiksvoorwerpen om voedsel te vervoeren. Hoe verbazingwekkend het ook klinkt, we zouden moeten nadenken over voedselveilige materialen om te prototypen met 3D-printers.

Er zijn niet al te veel 3D printmaterialen die voedselveilig zijn, maar een ervan is PETG. Het wordt algemeen beschouwd als voedselveilig in de 3D printgemeenschap en kan worden gecoat met een epoxyhars om de effectiviteit te vergroten. PLA is voedselveilig voor plastic voor eenmalig gebruik. Filament kan worden gekocht op voedselveilige kwaliteitsniveaus.

3D printers gebruiken plastic materialen als bron om te printen. Alle plastics die onder de voedselveilige categorie vallen kunnen niet gebruikt worden om te printen.

De voor 3D printen gebruikte polymeren moeten een aantal eigenschappen bezitten, zoals een thermoplast, hoge sterkte met lage flexibiliteit, geschikte printtemperatuur, minimale krimp, enz.

Polymeren die aan deze eigenschappen voldoen en geschikt worden voor bedrukking zijn onder meer de algemeen bekende kunststoffen zoals PLA, ABS, enz. Al deze eigenschappen beperken ons spectrum van geschikte voedselveilige bedrukkingsmaterialen zeer nauw. Maar dat sluit de optie niet uit.

Wat betekent voedselveiligheid?

Om iets als voedselveilig te beschouwen, zou men het in het algemeen kunnen samenvatten als een materiaal dat voldoet aan alle vereisten die worden bepaald door het beoogde gebruik en dat geen gevaar voor de voedselveiligheid oplevert.

Het kan verder worden uitgewerkt als materialen die voldoen aan de volgende richtsnoeren van de FDA en de EU.

Het materiaal dat het voedsel vasthoudt niet:

• geen kleur, geur of smaak te geven
• schadelijke stoffen aan het voedsel toevoegen, zoals chemicaliën, zout of olie

Dat zou wel moeten:

• Wees duurzaam, corrosiebestendig, goed absorberend en veilig onder normale gebruiksomstandigheden
• Gaf voldoende gewicht en sterkte om herhaaldelijk wassen te weerstaan
• Hebben een gladde afwerking die gemakkelijk te reinigen is zonder scheuren en spleten
• bestand zijn tegen afschilfering, putjes, vervorming en ontbinding

De optie die ons rest is het doel van het te ontwerpen voorwerp te kennen en dienovereenkomstig een materiaal te gebruiken. Indien het voorwerp niet onder hoge temperatuur wordt gebruikt, kan plastic op PET-basis worden gebruikt om te bedrukken, aangezien de meeste waterflessen en tiffinedozen daarvan worden gemaakt.

PLA kan worden gebruikt om voorwerpen te maken die aan kortstondig voedselcontact worden onderworpen, zoals koekjes- en pannenkoekenvormen. Als u voor het uiterste wilt gaan, kunt u keramiek gebruiken, dat zijn plaats in de keuken al eeuwenlang heeft bewezen.

Voordat we meer weten over het gebruikte materiaal, moeten we een beetje weten hoe een 3D-printer werkt en alle processen die daarbij komen kijken om een beter inzicht te krijgen in de materiaalvereisten en waarom specifieke materialen nodig zijn.

Wat maakt een materiaal geschikt voor 3D printen?

We kunnen niet zomaar elk normaal plastic materiaal gebruiken voor 3D printen. De meeste commercieel verkrijgbare desktop 3D printers gebruiken een methode die 'fused deposition modelling' (FDM) heet. Dit soort printers print door het te printen thermoplastische materiaal te extruderen en in de gewenste vorm te zetten.

De extruder is vaak een mondstuk dat het polymeer verhit en smelt. Dit proces geeft ons een idee van het te gebruiken materiaal. Het sleutelelement hier is temperatuur en we hebben materialen nodig die met deze eigenschap gemodificeerd kunnen worden.

De werkbare temperatuur voor het materiaal moet in een bereik liggen dat in huishoudelijke apparaten kan worden geproduceerd. Dit geeft ons enkele opties om uit te kiezen.

Als het gaat om materialen die worden gebruikt voor 3D printen, zijn er tal van opties om uit te kiezen. U kunt het materiaal kiezen op basis van uw behoeften.

De gebruikte materialen kunnen worden ingedeeld in technische kwaliteiten zoals PEEK, algemeen gebruikte thermoplasten zoals PLA, materialen op basis van hars en composieten zijn materialen die worden gecreëerd door twee materialen te combineren om de beste eigenschappen van beide te verkrijgen.

Composieten onderscheiden zich van de rest van de materialen omdat zij voornamelijk worden gebruikt voor prototyping met metalen en het is een grote categorie op zich.

Is PLA voedsel veilig?

PLA is een van de meest verkochte 3D print materialen op de markt. Het is de standaard keuze bij het overwegen van een desktop 3D printer die FDM is.

Het is goedkoop en vereist een lage temperatuur om te printen. Het vereist geen verwarmd bed. Als u zich afvraagt wat een verwarmd bed is, het is het platform waarop de printkop print. In sommige gevallen zorgt een verwarmd bed voor meer hechting van het printobject op het oppervlak.

PLA is afgeleid van de verwerking van suikerriet en maïs, waardoor het milieuvriendelijk en biologisch afbreekbaar is. Om met PLA te printen, heb je een printtemperatuur nodig tussen 190-220°C. Een ander belangrijk kenmerk van PLA is dat het ook hernieuwbaar is.

De temperatuur voor het bedrukken van PLA geeft ons een idee voor welk doel het kan worden gebruikt waar het voedselveilig is. Dit materiaal mag alleen worden gebruikt bij lage temperaturen.

In een door de James Madison University (JMU) uitgevoerd experiment met PLA werd PLA onderworpen aan verschillende temperaturen en drukken en werd vastgesteld dat PLA als grondstof voedselveilig is.

Wanneer PLA wordt blootgesteld aan de hete nozzle van de printer, bestaat de kans dat er giftig materiaal in de nozzle komt. Dit scenario is alleen van toepassing als de nozzle is gemaakt van giftige materialen zoals lood.

Het kan worden gebruikt om koekjessnijders en andere voedselgerelateerde voorwerpen te maken die een korte contacttijd met het voedselmateriaal hebben. Een interessant feit over PLA is dat het soms een zoete geur produceert tijdens het drukken, afhankelijk van het merk.

De PLA die ik aanbeveel is Overture PLA Filament (1,75mm). Niet alleen heeft het een ongelooflijke hoeveelheid hoge beoordelingen op Amazon, het is verstoppingsvrij met grote maatnauwkeurigheid en staat algemeen bekend als premium kwaliteit in de 3D print wereld.

Op het moment van schrijven is het een bestseller op Amazon.

Is ABS voedsel veilig?

Het is een sterke lichtgewicht thermoplast die gebruikt kan worden voor 3D printen.

ABS plastic staat bekend om zijn taaiheid en slagvastheid. Het is een gevestigd materiaal als het gaat om industrieel gebruik. ABS is populair in de speelgoedindustrie en het wordt gebruikt om LEGO bouwstenen te maken.

ABS produceert in gesmolten vorm een sterke geur tijdens het printen. ABS plastic staat erom bekend veel hogere temperaturen te weerstaan in vergelijking met de rest van de printmaterialen.

De uitdrijvende temperatuur van ABS plastic wordt gevonden om rond 220-250°C (428-482°F) te zijn Dit maakt tot het een aangewezen keus voor externe en op hoge temperatuur toepassing.

Hoewel het een hogere temperatuur aankan, wordt het niet beschouwd als voedselveilig.

De reden hiervoor is dat ABS plastic giftige materialen bevat die moeten worden vermeden bij contact met voedsel. De chemicaliën in ABS kunnen uitlogen in het voedsel waarmee het in contact komt.

Is PET voedsel veilig?

Dit materiaal wordt gewoonlijk beschouwd als een alternatief voor ABS plastic met een toegevoegde bonus van het zijn voedsel veilig. Het heeft een brede waaier van industriële toepassingen met voedsel en water.

PET is een polymeer dat veel wordt gebruikt bij de vervaardiging van waterflessen en verpakkingen voor levensmiddelen. In tegenstelling tot ABS produceert het geen geur tijdens het drukken. Het vereist een lagere temperatuur voor het drukken en geen verwarmd bed.

De bedrukte vorm van PET is gevoelig voor verwering en kan zijn eigenschappen verliezen. Dit kan worden voorkomen door het bedrukte materiaal op te slaan in een ruimte met minder vochtigheid.

Is PETG voedselveilig?

Dit is een gewijzigde versie van PET met glycol. Deze wijziging van PET maakt het een zeer bedrukbaar materiaal. Het heeft een hoge temperatuurbestendigheid. De druktemperatuur van PET-G is ongeveer 200-250°C (392-482°F).

PET-G is sterk en flexibel tegelijk. Dit materiaal staat bekend om zijn gladde oppervlak dat snel kan slijten. Tijdens het bedrukken produceert het geen geur.

Het vereist een goede bedtemperatuur om het voorwerp op zijn oppervlak te houden. PET-G staat bekend om zijn transparantie en weerbestendigheid. PET-G wordt beschouwd als voedselveilig. Zijn weerbestendige eigenschap maakt het een geschikt materiaal voor het ontwerpen van potten en tuingereedschap.

Voor helder PETG is er één merk en product dat eruit springt als een topspeler in de productie. Dat filament is YOYI PETG Filament (1,75 mm). Het gebruikt grondstoffen die worden geïmporteerd uit Europa, zonder onzuiverheden en ze hebben een strikte richtlijn voor de algemene kwaliteit.

Het is officieel FDA-goedgekeurd als voedselveilig, dus dit is een uitstekende keuze als u een voedselveilig 3D printmateriaal in uw arsenaal wilt hebben.

Niet alleen krijgt u geen bubbels tijdens het afdrukken, het heeft een ultra-gladde technologie, geen geur en nauwkeurige precisie voor consistente afdrukken keer op keer.

Zodra u dit filament koopt, zult u blij zijn om te weten dat hun klantenservice top is en een gratis retourzending binnen 30 dagen aanbiedt, wat u toch nauwelijks nodig zou hebben!

Is keramisch filament voedselveilig?

Verrassend voor velen is dat keramiek ook wordt gebruikt voor 3D printen. Het staat in een aparte categorie, want het vereist printers die zijn ontworpen om het materiaal in de vorm van natte klei met andere mineralen te verwerken.

Het gedrukte product uit de printer als zodanig is niet in zijn afgewerkte vorm. Het moet in een oven worden gelegd om het te verhitten en te stollen. Het eindproduct verschilt niet van de normaal geproduceerde keramische voorwerpen.

Het zal alle eigenschappen van een normale keramische schaal vertonen. Het kan dus langdurig als voedselveilig materiaal worden gebruikt, maar er is wel iets meer voor nodig dan alleen uw 3D-printer!

Dingen die moeten worden overwogen na het selecteren van het juiste materiaal

Bacteriële groei op 3D geprint oppervlak

Een van de belangrijkste zaken waarmee rekening moet worden gehouden bij het gebruik van 3D-geprinte voorwerpen om voedsel te verwerken, is bacteriegroei. Ook al ziet de print er glad en glanzend uit, op microscopisch niveau zou de print kleine scheurtjes en spleten bevatten die voedseldeeltjes kunnen vasthouden.

Dit is te wijten aan het feit dat het object in lagen wordt opgebouwd. Deze manier van bouwen kan kleine openingen creëren op het oppervlak tussen elke laag. Deze openingen met voedseldeeltjes worden een gebied voor bacteriegroei.

Het 3D-geprinte voorwerp mag niet in contact komen met voedsel zoals rauw vlees en ei, dat grote hoeveelheden schadelijke bacteriën bevat.

Als u dus van plan bent een 3D-geprinte beker of keukengerei voor langdurig gebruik in ruwe vorm te gebruiken, wordt het schadelijk voor voedselconsumptie.

Een manier om dit te voorkomen is door het te gebruiken als wegwerpgerei voor tijdelijk gebruik. Als u het echt langdurig wilt gebruiken, dan is de beste manier om een voedselveilige kit te gebruiken om de scheuren te bedekken.

Als u een voorwerp gebruikt dat met PLA is vervaardigd, is het raadzaam polyurethaan te gebruiken, een thermohardende kunststof om het voorwerp te bedekken.

Wassen in heet water of een vaatwasmachine kan problemen veroorzaken

Iets anders waar u bij het gebruik van 3D-geprinte voorwerpen rekening mee moet houden, is dat het wordt afgeraden het voorwerp in heet water te wassen. U had moeten denken dat dit een oplossing zou kunnen zijn voor het bacteriële probleem.

Maar het werkt gewoon niet omdat het voorwerp na verloop van tijd zijn eigenschappen verliest. Daarom kunnen deze voorwerpen niet worden gebruikt in vaatwasmachines. Broze kunststoffen zoals PLA kunnen vervormen en barsten bij het wassen in heet water.

Ken de voedselkwaliteit van het filament tijdens de aankoop

Bij de aankoop van het filament van een geschikt materiaal voor het printen zijn er een paar dingen waar u rekening mee moet houden. Elk filament voor het printen wordt geleverd met een veiligheidsinformatieblad over het gebruikte materiaal.

Dit gegevensblad bevat alle informatie over de chemische eigenschappen. Het geeft ook informatie over de FDA-goedkeuring en de certificering van het product als het bedrijf die heeft ondergaan.

Het probleem kan nog steeds bij het mondstuk liggen.

FDM 3D printers gebruiken een hot end of extruder om het printmateriaal te verhitten en te smelten. Het meest gebruikte materiaal voor het maken van deze nozzles is messing.

Messing spuitmonden hebben een grote kans om kleine sporen lood te bevatten. Bij de verhitting kan dit lood het drukmateriaal verontreinigen, waardoor het niet meer voedselveilig is.

Dit probleem kan worden vermeden door een extruder van roestvrij staal te gebruiken. Ik heb een post geschreven waarin Messing Vs Roestvrij Staal Vs Gehard Staal wordt vergeleken om dit beter te begrijpen.

Hoe kan ik materiaal voedselveiliger maken?

Er is een product met de naam Max Crystal Clear Epoxy Resin op Amazon, dat speciaal ontworpen is voor het coaten van 3D geprint PLA, PVC en PET om het voedselveilig te maken. Het wordt beschreven als FDA-compliant, slagvast, waterdicht, weinig giftig en bestand tegen zuren.

Deze epoxyhars geeft een heldere laag aan uw geprinte onderdeel en heeft een uitstekende hechting op materialen als hout, staal, aluminium, zachte metalen, composieten en nog veel meer, waaruit blijkt hoe effectief dit product is.

Het is vooral bedoeld voor kortstondig gebruik, maar het zorgt voor een uitgeharde laag die als barrière fungeert om te voorkomen dat voedingsmiddelen in het kernmateriaal trekken.

De MAX CLR A/B epoxyhars is een FDA-conform coatingsysteem dat geschikt is voor kortstondig direct contact met levensmiddelen. Het is in overeenstemming met CFR Titel 21 deel 175.105 & 175.300 dat betrekking heeft op direct en indirect contact met levensmiddelen als harsachtige lijmen en polymere coatings.

De viscositeit van dit product is vergelijkbaar met een lichte siroop of bakolie. U kunt ervoor kiezen om het in te gieten of aan te brengen met een kwast, waarbij het ongeveer 45 minuten duurt om het materiaal bij kamertemperatuur in te werken en uit te harden.

Hopelijk heeft dit uw eerste vraag beantwoord en u bovendien wat nuttige informatie gegeven. Als u meer nuttige berichten over 3D printen wilt lezen, kijk dan eens naar 8 Beste 3D Printers Onder $1000 - Budget & Kwaliteit of 25 Beste 3D Printer Upgrades/verbeteringen die u kunt laten doen.