Premýšľajte o vyrezávaní a navrhovaní vlastných škatúľ a príborov na prenášanie potravín. Akokoľvek úžasne to znie, vyžadovalo by si to, aby sme premýšľali o materiáloch bezpečných pre potraviny, ktoré by sa dali prototypovať pomocou 3D tlačiarní.

Neexistuje príliš veľa materiálov na 3D tlač, ktoré sú bezpečné pre potraviny, ale jedným z nich je PETG. V komunite 3D tlačiarov sa všeobecne považuje za bezpečný pre potraviny a na zvýšenie jeho účinnosti ho možno potiahnuť epoxidovou živicou. PLA je bezpečný pre potraviny v prípade plastov na jedno použitie. Filamenty sa dajú kúpiť na úrovni kvality bezpečnej pre potraviny.

3D tlačiarne používajú ako zdroj na tlač plastové materiály. Všetky plasty, ktoré patria do kategórie bezpečných potravín, nemožno použiť na tlač.

Polyméry používané pri 3D tlači by mali mať niektoré vlastnosti, ako je termoplastickosť, vysoká pevnosť s nízkou pružnosťou, vhodná teplota tlače, minimálne zmršťovanie atď.

Medzi polyméry, ktoré spĺňajú tieto vlastnosti a sú vhodné na tlač, patria všeobecne známe plasty, ako napríklad PLA, ABS atď. Všetky uvedené vlastnosti veľmi zužujú naše spektrum hľadania vhodných materiálov na tlač bezpečných potravín. To však nevylučuje túto možnosť.

Čo znamená bezpečné potraviny?

Aby bolo niečo bezpečné pre potraviny, možno to zovšeobecniť tak, že materiál spĺňa všetky požiadavky, ktoré sú určené na zamýšľané použitie, a nevytvára žiadne nebezpečenstvo pre bezpečnosť potravín.

Môže byť ďalej rozpracovaná ako materiál, ktorý sa riadi nasledujúcimi usmerneniami FDA a EÚ.

Materiál, v ktorom sú potraviny uložené, by nemal byť:

• dodať akúkoľvek farbu, vôňu alebo chuť
• pridávanie akýchkoľvek škodlivých látok do potravín, vrátane chemikálií, soľného roztoku alebo oleja

Mala by:

• byť trvanlivý, odolný voči korózii, dobre absorbujúci a bezpečný za bežných podmienok používania
• Dostatočná hmotnosť a pevnosť, aby vydržali opakované pranie
• majú hladký povrch, ktorý sa ľahko čistí bez prasklín a trhlín
• byť odolné voči odlupovaniu, vrypom, deformácii a rozkladu

Zostáva nám možnosť poznať účel navrhovaného predmetu a podľa toho použiť materiál. Ak sa predmet nepoužíva pri vysokých teplotách, na tlač možno použiť plast na báze PET, keďže sa z neho vyrába väčšina fliaš na vodu a krabičiek na desiatu.

PLA sa môže použiť na výrobu predmetov, ktoré sú vystavené krátkodobému kontaktu s potravinami, ako sú formy na sušienky a palacinky. Ak chcete ísť do extrému, môžete použiť keramiku, ktorá si v priebehu storočí overila svoje miesto v kuchyni.

Predtým, ako sa dozvieme viac o použitom materiáli, musíme vedieť niečo o tom, ako funguje 3D tlačiareň a všetky procesy, ktoré sú s ňou spojené, aby sme lepšie pochopili požiadavky na materiál a dôvody, prečo sú potrebné konkrétne materiály.

Čo robí materiál vhodným na 3D tlač?

Na 3D tlač nemôžeme použiť len tak hocijaký bežný plastový materiál. Väčšina komerčne dostupných stolových 3D tlačiarní používa metódu nazývanú "modelovanie roztavením" (FDM). Tieto typy tlačiarní tlačia vytláčaním termoplastického materiálu, ktorý sa má vytlačiť, a jeho nastavením do požadovaného tvaru.

V extrudéri sa často nachádza dýza, ktorá zahrieva a taví polymér. Tento proces nám dáva predstavu o tom, aký materiál použiť. Kľúčovým prvkom je tu teplota a potrebujeme materiály, ktoré sa dajú upraviť s touto vlastnosťou.

Pracovná teplota pre materiál by mala byť v rozsahu, ktorý je možné vyrobiť v domácich spotrebičoch. To nám dáva určité možnosti výberu.

Pokiaľ ide o materiály používané na 3D tlač, na výber je veľa možností. Materiál si môžete vybrať podľa svojich potrieb.

Používané materiály možno rozdeliť na technické ako PEEK, bežne používané termoplasty ako PLA, materiály na báze živíc a kompozity sú materiály, ktoré vznikajú kombináciou dvoch materiálov s cieľom získať čo najlepšie vlastnosti oboch.

Kompozity sa odlišujú od ostatných materiálov, pretože sa používajú najmä na prototypovanie s kovmi a predstavujú samostatnú rozsiahlu kategóriu.

Sú potraviny z PLA bezpečné?

PLA je jedným z najpredávanejších materiálov na 3D tlač, ktoré sú k dispozícii na trhu. Prichádza ako predvolená voľba pri zvažovaní stolovej 3D tlačiarne, ktorou je FDM.

Je lacná a na tlač vyžaduje nízku teplotu. Nevyžaduje vyhrievané lôžko. Ak vás zaujíma, čo je vyhrievané lôžko, je to platforma, na ktorú tlačí tlačová hlava. V niektorých prípadoch vyhrievané lôžko zabezpečuje väčšiu priľnavosť tlačového objektu na jeho povrch.

PLA sa získava spracovaním cukrovej trstiny a kukurice, takže je ekologický a biologicky odbúrateľný. Na tlač s PLA je potrebná teplota tlače v rozmedzí 190-220 °C. Ďalšou kľúčovou vlastnosťou PLA je skutočnosť, že je tiež obnoviteľný.

Teplota pre tlač PLA nám dáva pochopenie, na aký účel ho možno použiť, kde je bezpečný pre potraviny. Tento materiál by sa mal používať len pri manipulácii pri nízkych teplotách.

V experimente, ktorý na PLA uskutočnila James Madison University (JMU), bol PLA vystavený rôznym teplotám a tlakom a zistilo sa, že PLA ako surovina je bezpečný pre potraviny.

Keď sa PLA vystaví horúcej tryske tlačiarne, existuje možnosť, že sa do nej pri tlači tryskou dostane toxický materiál. Tento scenár platí len v prípade, že je tryska vyrobená z akýchkoľvek toxických materiálov, ako je napríklad olovo.

Môže sa používať na výrobu vykrajovačiek na sušienky a iných predmetov súvisiacich s potravinami, ktoré majú krátky čas kontaktu s potravinárskym materiálom. Zaujímavým faktom o PLA je, že pri tlači niekedy vytvára sladkú vôňu, v závislosti od značky.

PLA, ktorý odporúčam, je vlákno Overture PLA (1,75 mm). Nielenže má neuveriteľne veľa vysokých hodnotení na Amazone, ale je bez upchávania s veľkou rozmerovou presnosťou a vo svete 3D tlače je všeobecne známe ako prémiová kvalita.

V čase publikovania je to bestseller č. 1 na Amazone.

Sú potraviny ABS bezpečné?

Je to pevný ľahký termoplast, ktorý sa dá použiť na 3D tlač.

Plast ABS je známy svojou húževnatosťou a odolnosťou voči nárazom. Je to osvedčený materiál, pokiaľ ide o priemyselné použitie. ABS je obľúbený v hračkárskom priemysle a používa sa na výrobu stavebníc LEGO.

ABS vo svojej roztavenej forme produkuje pri tlači silný zápach. Plast ABS je známy tým, že v porovnaní s ostatnými tlačovými materiálmi odoláva oveľa vyšším teplotám.

Teplota vytláčania plastu ABS sa pohybuje okolo 220-250 °C (428-482 °F), čo z neho robí preferovanú voľbu pre vonkajšie a vysokoteplotné aplikácie.

Aj keď má vyššiu odolnosť voči teplote, nepovažuje sa za bezpečný pre potraviny.

Dôvodom je, že plast ABS obsahuje toxické materiály, ktoré by sa nemali dostať do kontaktu s potravinami. Chemikálie v plaste ABS sa môžu vylúhovať do potravín, s ktorými prichádza do kontaktu.

Sú PET potraviny bezpečné?

Tento materiál sa zvyčajne považuje za alternatívu ABS plastu s pridaným bonusom, že je bezpečný pre potraviny. Má široké spektrum priemyselných aplikácií s potravinami a vodou.

PET je polymér, ktorý sa široko používa pri výrobe fliaš na vodu a nádob na potraviny. Na rozdiel od ABS nevytvára pri tlači žiadny zápach. Na tlač vyžaduje nižšiu teplotu a nevyžaduje vyhrievané lôžko.

Potlačená forma PET je náchylná na poveternostné vplyvy a môže stratiť svoje vlastnosti. Tomu sa dá predísť skladovaním potlačeného materiálu v priestore s nižšou vlhkosťou.

Je PETG bezpečný pre potraviny?

Ide o modifikovanú verziu PET s glykolom. Táto modifikácia PET z neho robí vysoko potlačiteľný materiál. Má vysokú teplotnú nosnosť. Teplota tlače PET-G je približne 200-250 °C (392-482 °F).

PET-G je pevný a zároveň pružný. Tento materiál je známy svojím hladkým povrchom, ktorý sa môže rýchlo opotrebovať. Pri tlači nevytvára žiadny zápach.

Vyžaduje dobrú teplotu lôžka, aby sa predmet udržal na jeho povrchu. PET-G je známy svojou priehľadnosťou a odolnosťou voči poveternostným vplyvom. PETG sa považuje za potravinársky bezpečný. Vďaka svojej vlastnosti odolnosti voči poveternostným vplyvom je vhodným materiálom na navrhovanie pohárov a záhradníckeho vybavenia.

V prípade číreho PETG existuje jedna značka a jeden výrobok, ktorý vyniká ako špičkový hráč vo výrobe. Týmto vláknom je YOYI PETG Filament (1,75 mm). Používa suroviny, ktoré sú dovážané z Európy, bez prímesí a majú prísne smernice na celkovú kvalitu.

Je oficiálne schválený ako bezpečný pre potraviny, takže je to skvelá voľba, ak chcete mať v arzenáli materiál na 3D tlač bezpečný pre potraviny.

Nielenže pri tlači nevznikajú bublinky, ale má aj mimoriadne hladkú technológiu, žiadny zápach a presnú presnosť pre opakované konzistentné výtlačky.

Po zakúpení tohto vlákna vás určite poteší, že ich zákaznícky servis je na špičkovej úrovni a ponúkajú bezplatné vrátenie do 30 dní, čo by ste aj tak sotva potrebovali!

Je keramické vlákno bezpečné pre potraviny?

Keramika sa prekvapivo pre mnohých používa aj na 3D tlač. Je to samostatná kategória, pretože si vyžaduje tlačiarne, ktoré sú navrhnuté na manipuláciu s materiálom vo forme mokrej hliny s inými minerálmi.

Vytlačený výrobok z tlačiarne ako taký nie je v konečnej podobe. Je potrebné ho vložiť do pece, aby sa zohrial a stuhol. Konečný výrobok sa nijako nelíši od bežne vyrábaných keramických predmetov.

Bude vykazovať všetky vlastnosti bežného keramického riadu. Preto sa môže dlhodobo používať ako materiál bezpečný pre potraviny, ale chce to trochu viac ako len vašu 3D tlačiareň!

Veci, ktoré je potrebné zvážiť po výbere správneho materiálu

Rast baktérií na 3D vytlačenom povrchu

Jednou z hlavných vecí, ktoré treba zvážiť pri používaní 3D tlačených objektov na manipuláciu s potravinami, je rast baktérií. Aj keď výtlačok vyzerá hladký a lesklý, na mikroskopickej úrovni by výtlačok obsahoval malé trhliny a štrbiny, v ktorých sa môžu nachádzať častice potravín.

Je to spôsobené tým, že objekt je postavený vo vrstvách. Tento spôsob výstavby môže na povrchu vytvoriť malé medzery medzi jednotlivými vrstvami. Tieto medzery obsahujúce častice potravín sa stávajú priestorom pre rast baktérií.

3D tlačený objekt by nemal prísť do kontaktu s potravinami, ako je surové mäso a vajcia, ktoré obsahujú veľké množstvo škodlivých baktérií.

Ak teda plánujete 3D tlačené poháre alebo náčinie dlhodobo používať v surovej forme, stáva sa škodlivým pre konzumáciu potravín.

Jedným zo spôsobov, ako tomu predísť, je používať ho ako jednorazový riad na dočasné použitie. Ak ho naozaj chcete používať dlhodobo, potom je najlepším spôsobom použiť na zakrytie trhlín tesniaci prostriedok vhodný na potraviny.

Použitie potravinárskej živice je dobrou voľbou. Ak používate predmet vyrobený z PLA, odporúča sa použiť polyuretán, čo je termosetový plast na pokrytie predmetu.

Pranie v horúcej vode alebo umývačke riadu môže spôsobiť problémy

Ďalšou vecou, ktorú je potrebné zvážiť pri používaní 3D vytlačených predmetov, je, že sa neodporúča umývať predmet v horúcej vode. Mali ste si myslieť, že by to mohlo byť riešenie na vyriešenie problému s baktériami.

Ale jednoducho to nefunguje, pretože predmet časom začne strácať svoje vlastnosti. Preto sa tieto predmety nemôžu používať v umývačkách riadu. Krehké plasty, ako je PLA, sa môžu pri umývaní v horúcej vode deformovať a prasknúť.

Poznajte kvalitu potravinárskeho vlákna pri nákupe

Pri nákupe filamentu z vhodného materiálu na tlač je potrebné zohľadniť niekoľko vecí. Každý filament na tlač sa dodáva s kartou bezpečnostných údajov o materiáli, ktorý sa v ňom používa.

Tento technický list bude obsahovať všetky informácie týkajúce sa chemických vlastností. Poskytne aj informácie o schválení FDA a certifikácii potravinárskej kvality výrobku, ak ju spoločnosť podstúpila.

Problém môže stále spočívať v dýze

3D tlačiarne FDM používajú na ohrev a roztavenie tlačového materiálu horúci koniec alebo extrudér. Najčastejšie používaným materiálom na výrobu týchto trysiek je mosadz.

Mosadzné trysky majú vysokú pravdepodobnosť, že obsahujú malé stopy olova. Vo fáze zahrievania môže toto olovo kontaminovať tlačový materiál, čím sa stane nevhodným na použitie v potravinách.

Tomuto problému sa dá vyhnúť použitím extrudéra z nehrdzavejúcej ocele. Pre lepšie pochopenie som napísal príspevok porovnávajúci mosadz vs nehrdzavejúca oceľ vs tvrdená oceľ.

Ako môžem zvýšiť bezpečnosť potravín?

Na Amazone je produkt s názvom Max Crystal Clear Epoxy Resin, ktorý je určený práve na potiahnutie 3D tlače PLA, PVC a PET, aby boli bezpečné pre potraviny. Je popisovaný ako vyhovujúci FDA, odolný voči nárazom, vodotesný, málo toxický a odolný voči kyselinám.

Táto epoxidová živica vytvára bezfarebnú vrstvu na vytlačenom diele a má vynikajúcu priľnavosť k materiálom, ako sú drevo, oceľ, hliník, mäkké kovy, kompozity a mnohé ďalšie, čo dokazuje, aký je tento produkt účinný.

Je určený hlavne na krátkodobé použitie, ale jeho úlohou je vytvoriť vytvrdnutú vrstvu, ktorá pôsobí ako bariéra zabraňujúca absorpcii potravín do materiálu jadra.

Epoxidová živica MAX CLR A/B je náterový systém v súlade s predpismi FDA vhodný na krátkodobý priamy kontakt s potravinami. Je v súlade s hlavou 21 CFR, časť 175.105 & amp; 175.300, ktorá sa vzťahuje na priamy a nepriamy kontakt s potravinami ako živicové lepidlá a polymérové nátery.

Viskozita tohto výrobku je podobná ľahkému sirupu alebo kuchynskému oleju. Môžete si vybrať, či ho nalejete na miesto, alebo nanesiete štetcom, pričom pôsobenie a vytvrdzovanie materiálu pri izbovej teplote trvá približne 45 minút.

Dúfame, že sme vám odpovedali na vašu úvodnú otázku a navyše vám poskytli niekoľko užitočných informácií. Ak si chcete prečítať ďalšie užitočné príspevky o 3D tlači, pozrite si 8 najlepších 3D tlačiarní do 1000 dolárov - rozpočet a kvalita alebo 25 najlepších vylepšení 3D tlačiarne, ktoré si môžete dať urobiť.