Piensa en esculpir y diseñar tus propias cajas y utensilios para transportar alimentos. Aunque suene increíble, nos obligaría a pensar en materiales seguros para los alimentos para crear prototipos con impresoras 3D.

No hay demasiados materiales de impresión 3D que sean seguros para los alimentos, pero uno de ellos es el PETG. Está ampliamente considerado como seguro para los alimentos en la comunidad de impresión 3D y se puede recubrir con una resina epoxi para aumentar su eficacia. El PLA es seguro para los alimentos en el caso de los plásticos de un solo uso. Se puede comprar filamento con niveles de calidad seguros para los alimentos.

Las impresoras 3D utilizan materiales plásticos como fuente para imprimir. Todos los plásticos que entran en la categoría de seguros para los alimentos no se pueden utilizar para imprimir.

Los polímeros utilizados en la impresión 3D deben poseer algunas propiedades como ser termoplásticos, alta resistencia con baja flexibilidad, temperatura de impresión adecuada, contracción mínima, etc.

Entre los polímeros que satisfacen estas propiedades y resultan adecuados para la impresión se encuentran los plásticos comúnmente conocidos, como el PLA, el ABS, etc. Todas las propiedades mencionadas reducen mucho nuestro espectro de búsqueda de materiales de impresión adecuados para la seguridad alimentaria, pero eso no descarta la opción.

¿Qué significa seguridad alimentaria?

Para que algo sea seguro desde el punto de vista alimentario, una visión generalizada sería resumirlo como un material que cumple todos los requisitos que vienen determinados por el uso previsto y que no creará ningún peligro para la seguridad alimentaria.

Puede elaborarse como materiales que obedecen las siguientes directrices elaboradas por la FDA y la UE.

El material que contiene los alimentos no debe:

• Impartir cualquier color, olor o sabor
• Añadir sustancias nocivas a los alimentos, como productos químicos, solución salina o aceite.

Debería:

• Ser duradero, resistente a la corrosión, buen absorbente y seguro en condiciones normales de uso
• Ofrecía suficiente peso y resistencia para soportar lavados repetidos
• Tienen un acabado liso que se limpia fácilmente sin grietas ni hendiduras
• Ser resistente al astillado, la picadura, la deformación y la descomposición

La opción que nos queda es conocer la finalidad del objeto que se va a diseñar y utilizar un material acorde. Si el objeto no se va a utilizar a altas temperaturas, se puede utilizar plástico con base PET para imprimir, ya que la mayoría de las botellas de agua y cajas tiffin se fabrican con él.

El PLA puede utilizarse para fabricar objetos sometidos a contactos alimentarios de corta duración, como moldes para galletas y tortitas. Si quiere ir al extremo, puede utilizar cerámica, que ha demostrado a lo largo de los siglos su lugar en la cocina.

Antes de saber más sobre el material utilizado, necesitamos conocer un poco cómo funciona una impresora 3D y todos los procesos que intervienen en ella para comprender mejor los requisitos del material y por qué se necesitan materiales específicos.

¿Qué hace que un material sea adecuado para la impresión 3D?

No podemos utilizar cualquier material plástico normal para imprimir en 3D. La mayoría de las impresoras 3D de sobremesa disponibles en el mercado utilizan un método denominado "modelado por deposición fundida" (FDM). Este tipo de impresoras imprimen extruyendo el material termoplástico que se desea imprimir y fijándolo en la forma deseada.

El extrusor suele ser una boquilla que calienta y funde el polímero. Este proceso nos da una idea de qué material utilizar. El elemento clave aquí es la temperatura y necesitamos materiales que puedan modificarse con esta propiedad.

La temperatura de trabajo del material debe estar en un rango que pueda producirse en electrodomésticos, lo que nos da algunas opciones para elegir.

En lo que respecta a los materiales utilizados para la impresión 3D, hay muchas opciones entre las que elegir. Puede elegir el material en función de sus necesidades.

Los materiales utilizados se pueden clasificar en grado de ingeniería como PEEK, termoplásticos de uso común como PLA, materiales a base de resina y compuestos son materiales que se crean mediante la combinación de dos materiales para obtener las mejores propiedades de ambos.

Los composites se distinguen del resto de materiales porque se utilizan principalmente para la creación de prototipos con metales y constituyen una amplia categoría en sí mismos.

¿Son seguros los alimentos de PLA?

El PLA es uno de los materiales de impresión 3D más vendidos en el mercado y se presenta como la opción por defecto cuando se considera una impresora 3D de sobremesa que es FDM.

Es barato y requiere baja temperatura para imprimir. No requiere una cama calefactada. Si se pregunta qué es una cama calefactada, se trata de la plataforma en la que imprime el cabezal de impresión. En algunos casos, una cama calefactada proporciona una mayor adherencia del objeto de impresión a su superficie.

El PLA se obtiene de la transformación de la caña de azúcar y el maíz, por lo que es ecológico y biodegradable. Para imprimir con PLA, se necesita una temperatura de impresión de entre 190 y 220 °C. Otra característica clave del PLA es que también es renovable.

La temperatura para la impresión de PLA nos da una idea de con qué fin se puede utilizar donde es seguro para los alimentos. Este material sólo se debe utilizar en la manipulación a baja temperatura.

En un experimento realizado con PLA por la Universidad James Madison (JMU), se sometió el PLA a diversas temperaturas y presiones y se descubrió que el PLA como materia prima es seguro para los alimentos.

Cuando el PLA se somete a la boquilla caliente de la impresora, existe la posibilidad de inducir material tóxico en él mientras se imprime por la boquilla. Este escenario sólo es aplicable si la boquilla está hecha de cualquier material tóxico como el plomo.

Se puede utilizar para hacer moldes de galletas y otros objetos relacionados con la alimentación que tienen un corto periodo de tiempo de contacto con el material alimentario. Un hecho interesante sobre el PLA es que a veces produce un olor dulce mientras se imprime, dependiendo de la marca.

El PLA que recomiendo es el filamento Overture PLA (1,75 mm). No sólo tiene una increíble cantidad de buenas críticas en Amazon, es libre de obstrucciones con gran precisión dimensional y es ampliamente conocido como de primera calidad en el mundo de la impresión 3D.

En el momento de publicar este artículo, es un éxito de ventas en Amazon.

¿Son seguros los alimentos ABS?

Se trata de un termoplástico resistente y ligero que puede utilizarse para la impresión en 3D.

El plástico ABS es conocido por su dureza y resistencia a los impactos. Es un material consolidado en el uso industrial. El ABS es popular en la industria del juguete y se utiliza para fabricar los bloques de construcción LEGO.

El ABS en su forma fundida produce un fuerte olor durante la impresión. El plástico ABS es conocido por soportar temperaturas mucho más altas en comparación con el resto de materiales de impresión.

La temperatura de extrusión del plástico ABS ronda los 220-250°C (428-482°F), lo que lo convierte en la opción preferida para aplicaciones externas y de alta temperatura.

Aunque soporta temperaturas más altas, no se considera seguro para los alimentos.

La razón es que el plástico ABS contiene materiales tóxicos que deben evitarse en contacto con los alimentos. Los productos químicos del ABS pueden filtrarse a los alimentos con los que entra en contacto.

¿Son seguros los alimentos PET?

Este material suele considerarse una alternativa al plástico ABS, con la ventaja añadida de ser apto para uso alimentario. Tiene una amplia gama de aplicaciones industriales con alimentos y agua.

El PET es un polímero muy utilizado en la fabricación de botellas de agua y recipientes para transportar alimentos. A diferencia del ABS, no produce ningún olor durante la impresión. Requiere una temperatura más baja para la impresión y no necesita un lecho calentado.

La forma impresa del PET es propensa a la intemperie y puede perder sus propiedades, lo que puede evitarse almacenando el material impreso en una zona con menos humedad.

¿Es seguro el PETG para los alimentos?

Se trata de una versión modificada del PET con glicol. Esta modificación del PET lo convierte en un material muy imprimible. Tiene una gran capacidad para soportar altas temperaturas. La temperatura de impresión del PET-G ronda los 200-250°C (392-482°F).

El PET-G es resistente y flexible al mismo tiempo. Este material es muy conocido por su superficie lisa, que se desgasta rápidamente. Durante la impresión, no produce ningún olor.

El PET-G es conocido por su transparencia y resistencia a la intemperie. El PETG se considera apto para uso alimentario. Su propiedad de resistencia a la intemperie lo convierte en un material adecuado para el diseño de tarros y equipos de jardinería.

En el caso del PETG transparente, hay una marca y un producto que sobresalen en la fabricación. Se trata del filamento YOYI PETG (1,75 mm), que utiliza materias primas importadas de Europa, sin impurezas y con estrictas directrices de calidad general.

Está aprobado oficialmente por la FDA como seguro para los alimentos, por lo que es una gran opción si quieres un material de impresión 3D seguro para los alimentos en tu arsenal.

No sólo no obtendrá burbujas al imprimir, sino que cuenta con una tecnología ultrasuave, sin olores y con una precisión exacta para obtener impresiones uniformes una y otra vez.

Una vez que compres este filamento, te alegrará saber que su servicio de atención al cliente es de primera categoría y ofrecen una devolución gratuita en un plazo de 30 días, ¡que de todas formas apenas necesitarías!

¿Es seguro para los alimentos el filamento cerámico?

Sorprendentemente para muchos, la cerámica también se utiliza para la impresión en 3D. Es una categoría aparte, ya que requiere impresoras diseñadas para manipular el material en forma de arcilla húmeda con otros minerales.

El producto impreso de la impresora como tal no está en su forma acabada. Hay que meterlo en un horno para calentarlo y solidificarlo. El producto final no tiene ninguna diferencia con los objetos de cerámica producidos normalmente.

Tendrá todas las propiedades de un plato de cerámica normal, por lo que podrá utilizarse como material alimentario a largo plazo, aunque para ello se necesita algo más que una impresora 3D.

Aspectos a tener en cuenta tras seleccionar el material adecuado

Crecimiento bacteriano en una superficie impresa en 3D

Uno de los principales aspectos que hay que tener en cuenta al utilizar objetos impresos en 3D para manipular alimentos es la proliferación de bacterias. Aunque la impresión parezca lisa y brillante, a nivel microscópico contendría pequeñas grietas y hendiduras que pueden albergar partículas de alimentos.

Esto se debe al hecho de que el objeto se construye en capas. Esta forma de construcción puede crear pequeños huecos en la superficie entre cada capa. Estos huecos que contienen partículas de alimentos se convierten en una zona para el crecimiento bacteriano.

El objeto impreso en 3D no debe entrar en contacto con alimentos como carne cruda y huevos, que contienen grandes cantidades de bacterias nocivas.

Por lo tanto, si está pensando en utilizar vasos o utensilios impresos en 3D para un uso prolongado en su forma cruda, se convierte en perjudicial para el consumo de alimentos.

Una forma de evitarlo es utilizarlo como utensilios desechables de uso temporal. Si realmente quieres utilizarlo a largo plazo, lo mejor es usar un sellador apto para uso alimentario para cubrir las grietas.

Si utiliza un objeto fabricado con PLA, es aconsejable utilizar poliuretano, que es un plástico termoendurecible, para cubrir el objeto.

Lavar con agua caliente o lavavajillas puede causar problemas

Otra cosa que hay que tener en cuenta al utilizar objetos impresos en 3D es que, no se aconseja lavar el objeto en agua caliente. Debería haber pensado que ésta podría ser una solución para resolver el problema de las bacterias.

Pero sencillamente no funciona, ya que el objeto empezará a perder sus propiedades con el tiempo. De ahí que estos objetos no puedan utilizarse en lavavajillas. Los plásticos quebradizos como el PLA pueden deformarse y agrietarse al lavarse en agua caliente.

Conozca la calidad alimentaria del filamento al comprarlo

Al comprar el filamento de un material adecuado para imprimir, hay que tener en cuenta algunas cosas. Cada filamento para imprimir viene con una hoja de datos de seguridad sobre el material utilizado en él.

Esta hoja de datos contendrá toda la información relativa a las propiedades químicas. También dará información sobre la aprobación de la FDA y la certificación de calidad alimentaria del producto si la empresa se ha sometido a ella.

El problema puede seguir estando en la boquilla

Las impresoras 3D FDM utilizan un extremo caliente o extrusor para calentar y fundir el material de impresión. El material más utilizado para fabricar estas boquillas es el latón.

Las boquillas de latón tienen muchas probabilidades de contener pequeñas trazas de plomo. En la fase de calentamiento, este plomo puede contaminar el material de impresión, haciendo que no sea apto para uso alimentario.

Este problema se puede evitar utilizando un extrusor de acero inoxidable. He escrito un post comparando Latón Vs Acero Inoxidable Vs Acero Endurecido para una mejor comprensión de esto.

¿Cómo puedo hacer que el material sea más seguro para los alimentos?

Hay un producto llamado Max Crystal Clear Epoxy Resin en Amazon que está diseñado sólo para el recubrimiento 3D impreso PLA, PVC y PET para que sea seguro para los alimentos. Se describe como siendo compatible con la FDA, resistente al impacto, resistente al agua, de baja toxicidad y resistente a los ácidos.

Esta resina epoxi da una capa transparente a su pieza impresa y tiene una excelente adherencia a materiales como madera, acero, aluminio, metales blandos, compuestos y mucho más, lo que demuestra la eficacia de este producto.

Es principalmente para uso breve, pero lo que hace es proporcionar una capa curada que actúa como barrera para evitar que los alimentos se absorban en el material del núcleo.

La resina epoxi MAX CLR A/B es un sistema de revestimiento conforme a la FDA adecuado para el contacto directo con alimentos de uso breve. Es conforme al CFR Título 21 parte 175.105 & 175.300 que cubre el contacto directo e indirecto con alimentos como adhesivos resinosos y revestimientos poliméricos.

La viscosidad de este producto es similar a la de un jarabe ligero o aceite de cocina. Puede elegir entre verterlo en el lugar o aplicarlo con un pincel, donde tarda unos 45 minutos en trabajar y curar el material a temperatura ambiente.

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