A 3D nyomtatott edények élelmiszer-minőségűek? Így teheti biztonságossá őket az élelmiszerekben

Az alacsony költségű 3D nyomtatók, mint például a Creality Ender-3, elérhetővé tették az additív gyártást a hétköznapi emberek számára. De az ételeket az emberek jobban élvezik, mint az egyedi műanyag tárgyak otthonuk kényelméből történő elkészítését.

Teljesen természetes, hogy ez a két elfoglaltság 3D-nyomtatott edények formájában metszi egymást. Sajnos a kettő együtt jár, mint az ecet és a fehérítő. Más szavakkal, a 3D-nyomtatott ételtartók elég mérgezőek ahhoz, hogy lassan megöljenek.

Olvasson tovább, hogy megtudja, miért van ez így, és mit tehet a probléma megkerülése érdekében.

Miért nem biztonságos a 3D nyomtatás?

A műanyagok általánosságban már rossz hírűek, mivel hosszú távon káros hatással vannak az egészségre és a jólétre. Rengeteg figyelmeztetést írnak a BPA-kra, ftalátokra és más, a műanyaghoz kapcsolódó endokrin rendszert károsító anyagokra.

De tisztázzuk a genitális zsugorodó borzalmak általánosságban, és korlátozza ennek a törekvésnek a hatókörét a 3D nyomtatott műanyagok sürgetőbb toxikológiai vonatkozásaira.

Az alábbiakban bemutatjuk azokat a módokat, amelyek révén a 3D nyomtatás folyamata a műanyagokat egészségtelenebbé teszi, mint amilyen egyébként azzal vádolják, hogy az FDM 3D nyomtatók műanyaggyártásának sajátos módjától kezdve tárgyakat.

Összefüggő: Útmutató kezdőknek a barkács Voron 3D nyomtatókhoz: Tömegek gyártási minősége

Porozitás és baktériumkolóniák

A hagyományos fröccsöntött műanyagok abszolút légtömörek, mert a tárgy úgy jön létre, hogy az anyagot extrém nagy nyomás alatt formába kényszerítik. Az ilyen műanyag tárgyak felülete sima, pórusoktól és repedésektől mentes.

Másrészt a 3D nyomtatott tárgyakat több száz, sőt néha ezrek egymásra rakásával állítják elő műanyag rétegekből áll, maguknak az alkatrészeknek a belső geometriája számos levegőbe vájt zsebek.

A 3D nyomtatott részek rendkívül porózus természete miatt hatékony táptalajokká válnak olyan halálos baktériumok számára, mint a szalmonella és az E. coli. Ezek a kórokozók ismerten krónikus betegségeket okoznak, és hihetetlenül ellenállóak a legtöbb baktériumölő szerrel szemben.

Ezért az élelmiszer-biztonságos edényeknek sima, nem porózus és könnyen tisztítható felületeket kell viselniük, ami a 3D nyomtatott edényekből eredendően hiányzik.

Élelmiszerbiztonság és részecske-migráció

A részecskék migrációjának fogalma az élelmiszerbiztonság fontos tényezője. Az egymással kölcsönhatásba lépő szilárd anyagok és a folyadékok között mikroszkopikus szinten több száz nanométernyi részecskék cserélhetők ki.

Ez az elsődleges mechanizmus, amellyel a mérgező anyagok a 3D nyomtatott műanyagokra, majd az ilyen edényeken keresztül elfogyasztott élelmiszerekre kerülnek és kilúgozódnak.

Olyan tényezők, mint az expozíció időtartama (hosszú távú tárolás), a súrlódás (kanál), a hőmérséklet (főzés) edények), és az érintett anyagok (savas/lúgos élelmiszer) reakciókészsége határozza meg a részecske nagyságát migráció. Emiatt bizonyos reakcióképes élelmiszereket üvegedényekben kell tárolni, de fémedényekről levéve is jók.

Összefüggő: Miért érdemes a 3D nyomtatás szerelmeseinek felfigyelniük az új E3D Revo Hot Endre?

A sárgaréz fúvókák mérgezőek

Egy 3D-s nyomtató üzleti részében a dolgok nagyon felforrósodnak. Az Ön 3D-s modelljeit a forró végkomponensekből kiszorított olvadt izzószál teszi fizikai részekre. Ezek közül az izzószál szorosan érintkezik a hőszigetelővel és a fúvókával.

Az előbbi általában rozsdamentes acélból készül, így minimális a kockázata annak, hogy mérgező anyagokat szivárogtassa be az izzószálba. Az alapfúvóka azonban általában sárgarézből készül, amelyről köztudott, hogy nyomokban ólmot szivárog ki az izzószálba.

Ez egészségügyi és biztonsági szempontból határozottan kizárt.

Mi a helyzet a 3D nyomtató többi részével?

A legtöbb 3D nyomtatóban megtalálható sárgaréz extruder fogaskerekek úgy működnek, hogy hatalmas nyomást és súrlódást fejtenek ki az izzószálra. A sárgaréz fúvókán kívül ezek az ólmot is beszivárogtathatják a 3D nyomtatott műanyagokba.

A legtöbb 3D nyomtató PTFE-bevonatú csöveket is tartalmaz az extruder és a forró végű alkatrészek között. Míg ez az anyag élelmiszer-biztonságos, a 3D nyomtatókban használt anyagok kenési adalékokat tartalmaznak, amelyek mérgezőek lehetnek.

A 3D nyomtatóban használt egyéb alkatrészek, például az építőfelület, az izzószál tekercsek és a kenőanyagok további lehetőségeket jelentenek a káros anyagoknak a nyomtatott részekbe történő bejuttatására. A 3D nyomtató valóban élelmiszer-minőségűvé tétele kétségtelenül herkulesi törekvés.

Összefüggő: 3D-s modellek minden kalmár játékkarakterhez

A legtöbb szál nem élelmiszer-biztonságos

Bár a PLA-t a kukoricában vagy a cukornádban található cukrokból szintetizált, biológiailag lebomló filamentumként hirdetik, különböző márkák különféle adalékanyagok bevezetése a nyomtathatóság, a tartósság és a nyomtatott részek egyéb fizikai jellemzőinek javítása érdekében. Ezek az adalékanyagok önmagukban is mérgezőek lehetnek, ezáltal a nyomtatott részek nem biztonságosak az élelmiszerek kezelésére.

Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (US FDA) élelmiszerbiztonsági engedélyeket ad ki a neves filamentumokra. És ez remek kiindulópont annak kiderítéséhez, hogy mely szálak használhatók a nyomtatóedényekhez.

A jóváhagyást azonban ajánlatos izzószálonként ellenőrizni. Az ABS nyomtatott alkatrészekkel kapcsolatos aggodalmak ellenére a sztirol az élelmiszerekbe kimosódik, sok kereskedelmi ABS a filamentumok megkapják az FDA bólintást, míg egyes PLA filamentek nem a speciális színpigment miatt használt.

Csak azért, mert egy adott ABS márka élelmiszerbiztonsági tanúsítvánnyal rendelkezik, nem feltételezheti, hogy az előzékenység kiterjed egy másik márka ABS-szálára is. A különböző színiterációk és adalékanyag-keverékek szintén fontos szerepet játszanak az FDA-tanúsítványban, ezért feltétlenül ellenőrizze az apró betűs részt.

Élelmiszerbiztonságos edények 3D nyomtatása

Most, hogy tisztában vagyunk a 3D-s nyomtatott edények élelmiszerekhez való használatának veszélyeivel, nem lennénk hajlandók elmenni anélkül, hogy néhány tippet adnánk az élelmiszer-minőségű alkatrészek 3D-nyomtatásához.

Kezdetnek egy különálló 3D-nyomtató felszerelése az élelmiszer-minőségű nyomatokhoz a legbolondabb módja az FDA-megfelelés biztosításának. Ez kényelmetlen követelmény, mert a mérgező anyagok több nyomtatási cikluson keresztül is megmaradhatnak.

Íme néhány tipp és trükk a 3D nyomatok élelmiszerbiztonságának javításához.

Összefüggő: Saját asztali miniatűrök tervezése és 3D nyomtatása FDM nyomtatóval

Cserélje ki a sárgaréz alkatrészeket rozsdamentes acélra

Tudva, hogy a sárgaréz fúvókák és extruder fogaskerekek ólmot juttathatnak a 3D nyomataiba, ezeknek rozsdamentes acél alternatívákkal való helyettesítése a legegyszerűbb módja annak, hogy élelmiszerbiztonsági szempontból biztonságossá tegyük őket. Ügyeljen arra, hogy élelmiszer-biztonságos, rozsdamentes acél alkatrészeket használjon, mert a szerszámacél változatok nem ugyanazok. Továbbá kerülje a további tapadásmentes bevonattal ellátott rozsdamentes acél fúvókákat.

Gőzsimítás a porozitás javítására

A rétegvonalak jelentős mértékben hozzájárulnak az FDM 3D nyomatok porozitásához, és kedvező feltételeket teremtenek a baktériumok növekedéséhez. Szerencsére egyes szálak, például az ABS, ASA, PETG és HIPS kémiailag simíthatók.

Ez magában foglalja a rétegvonalak részleges leolvasztását a gőzsimítási folyamaton keresztül, ahol oldószerek, például aceton és etil-acetát reakcióba léphetnek a 3D-nyomtatott felületével. alkatrészek. Az eredmény sima, tömített felületű alkatrészeket eredményez, amelyek könnyen tisztíthatók, és nem rendelkeznek a baktériumkolóniák befogadásához szükséges felülettel.

A vegyileg nem simítható szálak esetében érdemes lehet csökkenteni a rétegmagasságot, hogy a 3D nyomtatás a lehető legsimább legyen. A felületek további csiszolásával simábbá kell tenni azokat. Csak győződjön meg arról, hogy a csiszolóberendezés nem visz be mérgező anyagokat.

Ragaszkodjon az élelmiszer-biztonságos filamentekhez

Míg a PLA általában élelmiszer-biztonságos (amíg a gyártó nem használt mérgező adalékanyagokat vagy színező pigmenteket), a 3D nyomtatott részek nem praktikusak az élelmiszerek hosszú távú kezelésére. Az anyag az egyik legalacsonyabb hőelhajlási hőmérséklettel (HDT) rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy nem bírja túl a forró italokat vagy a mosogatógép melegítését.

A PETG filament kémiailag inert természete ideálissá teszi az élelmiszerek kezelésére, de a PLA-hoz hasonlóan ebből sem hiányzik a forró ételek és a mosogatógép túléléséhez szükséges HDT. A PETG azonban kémiailag simítható. Az ABS filamentek azonban hőálló 3D nyomtatott részeket eredményeznek, amelyek gőzzel is simíthatók.

Az olyan egzotikus filamenteket, mint a PEI (Ultem márka), az Egyesült Államok FDA jóváhagyta, de ezek nem nyomtathatók nem kereskedelmi 3D nyomtatókon. Eközben a nejlon és a polipropilén szálak az FDA élelmiszerbiztonsági előírásainak is megfelelnek.

Még mindig jó ötlet, hogy ellenőrizze az izzószál csomagolását az FDA jóváhagyása érdekében.

Összefüggő: Az FDM 3D nyomtató beállításai és működésük

Használjon élelmiszer-biztonságos mártogató bevonatot

Nem könnyű a nyomtatót teljesen új anyagokhoz igazítani. A legtöbb esetben a belépő szintű FDM nyomtatók nem is képesek olyan anyagokat nyomtatni, mint például az ABS a dobozból. Ez életképes alternatívává teszi a mártott bevonatokat és tömítőanyagokat.

Ezek különböző élelmiszer-minőségű opciókban kaphatók, például poliuretán gyanták, epoxik és PTFE bevonatok. A lehetőségek gyakorlatilag végtelenek, ezért ügyeljen arra, hogy alaposan vizsgálja meg az FDA jóváhagyásait és a különböző szálakkal való kompatibilitást.

Ezen megoldások hőmérsékletét és kopásállóságát is érdemes előzetesen ellenőrizni. Nem szeretne alacsony hőmérsékletű bevonatot használni egy kávésbögréhez.

Élelmiszer-biztonságos 3D nyomtatás? Sok mindent meg kell fontolni

Az élelmiszer-biztonságos 3D nyomtatás koncepciója jelenleg feltérképezetlen terület. Bár az FDA átvilágítást végzett és jóváhagyásokat adott ki a jó hírű filamentumokra, még mindig nem tudja ellenőrizni a nyomtatási hőmérséklet ismeretlen változóit és a kiszámíthatatlan használati eseteket.

Ami az élelmiszer-biztonsági tanúsítvánnyal rendelkezik, hosszabb használat után nem biztos, hogy ugyanaz. Ezen túlmenően okosabb csökkenteni az élelmiszerek hőmérsékletét és az érintkezési időt, és általában elkerülni a 3D nyomtatott edények reaktív élelmiszerekkel való párosítását.

Okosabb az óvatosság mellett tévedni.

Az Ender-3 3D nyomtató frissítése és a biztonsági problémák megoldása

Az Ender-3 esetleg megpróbálja... megöllek? Ismerje meg, hogyan teheti biztonságosabbá és megbízhatóbbá ezekkel a remek fejlesztésekkel.

Olvassa el a következőt

A szerzőről