Jesu li 3D ispisani pribor za hranu? Evo kako ih učiniti sigurnima za hranu

Jeftini 3D pisači poput Creality Ender-3 učinili su aditivnu proizvodnju dostupnom običnim ljudima. Ali hrana je jedina stvar u kojoj ljudi više uživaju od izrade plastičnih predmeta po mjeri iz udobnosti svojih domova.

Prirodno je da se ove dvije potrage ukrste u obliku 3D ispisanog pribora. Nažalost, to dvoje ide zajedno kao i ocat i izbjeljivač. Drugim riječima, 3D ispisane posude za hranu dovoljno su otrovne da vas polako ubiju.

Čitajte dalje kako biste saznali zašto je to tako i što možete učiniti da zaobiđete problem.

Zašto 3D ispis nije siguran za hranu

Plastika, općenito, već ima lošu reputaciju jer uzrokuje dugotrajne štetne učinke na zdravlje i dobrobit. Postoje hrpe upozorenja napisanih na BPA, ftalatima i drugim endokrinim disruptorima povezanim s plastikom.

Ali preskočimo užasi skupljanja genitalija plastike općenito i ograničiti opseg ovog nastojanja na hitnije toksikološke aspekte 3D tiskane plastike.

Evo načina na koje sam proces 3D ispisa čini plastiku nezdravijom nego što jest inače optuženi da su, počevši od neobičnog načina na koji FDM 3D pisači imaju tendenciju proizvodnje plastike predmeta.

Povezano: Vodič za početnike za DIY Voron 3D pisače: Kvaliteta proizvodnje za široke mase

Poroznost i kolonije bakterija

Tradicionalna brizgana plastika je apsolutno nepropusna za zrak jer se predmet stvara guranjem materijala u kalup pod iznimno visokim pritiskom. Površinska obrada takvih plastičnih predmeta je glatka i bez ikakvih pora ili pukotina.

S druge strane, 3D ispisani predmeti se proizvode slaganjem stotina, a ponekad čak i tisuća plastičnih slojeva, pri čemu je unutarnja geometrija samih dijelova izdubljena u brojni zrak džepovima.

Vrlo porozna priroda 3D ispisanih dijelova čini ih moćnim mjestom za razmnožavanje smrtonosnih bakterija kao što su salmonela i E.coli. Poznato je da ovi patogeni uzrokuju kronične bolesti i nevjerojatno su otporni na većinu germicidnih agenasa.

Stoga je potrebno posuđe koje je sigurno za hranu imati glatke, neporozne površine koje se lako čiste, što inherentno nedostaje 3D tiskanom priboru.

Sigurnost hrane i migracija čestica

Koncept migracije čestica važan je čimbenik u sigurnosti hrane. Nekoliko stotina nanometara čestica može se razmjenjivati ​​između čvrstih tvari koje međusobno djeluju i s tekućinama na mikroskopskoj razini.

Ovo je primarni mehanizam kojim se otrovne tvari prenose i ispiraju na 3D tiskanu plastiku, a zatim u hranu koja se konzumira kroz takve posude.

Čimbenici kao što su trajanje izlaganja (dugotrajno skladištenje), trenje (žlice za struganje), temperatura (kuhanje pribor) i reaktivnost uključenih materijala (kisela/alkalna hrana) diktiraju veličinu čestica migracija. Zato se određena reaktivna hrana mora čuvati u staklenim posudama, ali je još uvijek u redu kada se konzumira izvan metalnog posuđa.

Povezano: Zašto bi entuzijasti 3D ispisa trebali uzeti u obzir novi E3D Revo Hot End

Stock Mesing Mlaznice su otrovne

Stvari postaju prilično vruće na poslovnom kraju 3D pisača. Vaši 3D modeli se pretvaraju u fizičke dijelove rastaljenim filamentom koji je istisnut iz vrućih komponenti. Od njih, filament je u bliskom kontaktu s toplinskim lomom i mlaznicom.

Prvi je obično izrađen od nehrđajućeg čelika, tako da je rizik od ispiranja otrovnih tvari u filament minimalan. Međutim, temeljna mlaznica obično je izrađena od mjedi, za koju je poznato da ispire tragove količine olova u filament.

To je definitivno zabranjeno iz perspektive zdravlja i sigurnosti.

Što je s ostatkom 3D pisača?

Mjedeni zupčanici ekstrudera koji se nalaze u najčešćim 3D pisačima rade tako što vrše velike količine pritiska i trenja na nit. Osim mjedenih mlaznica, oni također mogu ispirati olovo u 3D tiskanu plastiku.

Većina 3D pisača također uključuje cijevi obložene PTFE između ekstrudera i vrućih komponenti. Iako je taj materijal siguran za hranu, oni koji se koriste u 3D printerima sadrže aditive za podmazivanje, koji mogu biti otrovni.

Ostale komponente kao što su gradbena površina, valjci filamenta i maziva koja se koriste u 3D pisaču dodatni su putevi za prijenos štetnih tvari u ispisane dijelove. Učiniti svoj 3D printer uistinu kvalitetnim za hranu nesumnjivo je herkulovski poduhvat.

Povezano: 3D modeli za svaki lik igre lignje

Većina filamenata nije sigurna za hranu

Iako se PLA reklamira kao biorazgradivi filament sintetiziran iz šećera koji se nalazi u kukuruzu ili šećernoj trsci, različite marke uvesti razne aditive za poboljšanje mogućnosti ispisa, trajnosti i drugih fizičkih karakteristika tiskanih dijelova. Ti aditivi sami po sebi mogu biti toksični, čineći otisnute dijelove nesigurnima za rukovanje hranom.

Američka uprava za hranu i lijekove (US FDA) izdaje odobrenja za sigurnost hrane za poznate filamente. A ovo je izvrsna početna točka da shvatite koji se filamenti mogu koristiti za pribor za ispis.

Međutim, preporuča se provjeriti odobrenje za svaki filament. Unatoč zabrinutosti oko ABS tiskanih dijelova koji ispiraju stiren u hranu, dosta komercijalnog ABS-a filamenti dobivaju priznanje FDA, dok neki PLA filamenti ne dobivaju zbog specifičnog pigmenta boje korišteni.

Samo zato što je određena marka ABS-a certificirana kao sigurna za hranu, ne možete pretpostaviti da se ljubaznost proteže i na ABS nit druge marke. Različite iteracije boja i mješavine aditiva također igraju važnu ulogu u FDA certifikatu, stoga svakako provjerite sitni ispis.

Kako 3D ispisati pribor koji je siguran za hranu

Sada kada smo duboko svjesni opasnosti korištenja 3D ispisanog pribora za hranu, bilo bi nam pogrešno otići bez davanja nekoliko savjeta o tome kako 3D ispisati dijelove za hranu.

Za početak, osiguravanje zasebnog 3D pisača za ispise hrane je najsigurniji način osiguravanja usklađenosti s FDA. To je nezgodan zahtjev jer se otrovne tvari mogu zadržati tijekom nekoliko ciklusa ispisa.

Evo nekoliko savjeta i trikova za poboljšanje sigurnosti hrane vaših 3D ispisa.

Povezano: Dizajniranje i 3D ispis vlastitih stolnih minijatura pomoću FDM pisača

Zamijenite mjedene dijelove nehrđajućim čelikom

Znajući kako mjedene mlaznice i zupčanici ekstrudera mogu potencijalno uvesti olovo u vaše 3D ispise, njihova zamjena s alternativama od nehrđajućeg čelika najlakši je način da ih učinite sigurnima za hranu. Samo pazite da koristite dijelove od nehrđajućeg čelika sigurne za hranu jer varijante alatnog čelika nisu iste. Nadalje, držite se dalje od mlaznica od nehrđajućeg čelika s dodatnim neljepljivim premazima.

Zaglađivanje parom za popravljanje poroznosti

Slojevite linije značajan su čimbenik koji doprinosi poroznosti FDM 3D ispisa i stvara uvjete pogodne za rast bakterija. Srećom, neki filamenti kao što su ABS, ASA, PETG i HIPS mogu se kemijski izgladiti.

To uključuje djelomično otapanje linija sloja kroz proces zaglađivanja parom, gdje otapala kao što su aceton i etil acetat mogu reagirati s površinom 3D ispisanog dijelovi. Rezultat daje dijelove s glatkim, zapečaćenim površinama koje se lako čiste i nemaju površinu koja je potrebna za smještaj kolonija bakterija.

Za filamente koji se ne mogu kemijski izgladiti, možda ćete htjeti smanjiti visinu sloja kako bi 3D ispis bio što glatkiji. Daljnjim brušenjem površina treba ih učiniti glatkijim. Samo pazite da oprema za brušenje ne unosi otrovne tvari.

Držite se filamenata sigurnih za hranu

Iako je PLA općenito siguran za hranu (sve dok proizvođač nije koristio toksične aditive ili pigmente u boji), 3D ispisani dijelovi nisu praktični za dugotrajno rukovanje hranom. Materijal ima jednu od najnižih temperatura otklona topline (HDT). To znači da neće preživjeti tople napitke ili cikluse zagrijane perilice posuđa.

Kemijski inertna priroda PETG filamenta čini ga idealnim za rukovanje hranom, ali kao i PLA, također mu nedostaje HDT potreban za preživljavanje vruće hrane i perilice posuđa. Međutim, PETG se može kemijski izgladiti. ABS filamenti, međutim, daju 3D ispisane dijelove otporne na toplinu koji se također mogu izgladiti parom.

Američka FDA odobrila je egzotične filamente kao što je PEI (marka Ultem), ali se ne mogu ispisivati ​​na nekomercijalnim 3D pisačima. U međuvremenu, filamenti od najlona i polipropilena također su usklađeni s FDA standardima o sigurnosti hrane.

Ipak je dobra ideja provjeriti pakiranje filamenta za odobrenje FDA.

Povezano: Postavke FDM 3D pisača i što rade

Koristite premaze koji su sigurni za hranu

Nije lako prilagoditi svoj pisač potpuno novom materijalu. U većini slučajeva, početni FDM pisači nisu čak ni sposobni ispisivati ​​materijale kao što je ABS iz kutije. To čini premaze i brtvila održivom alternativom.

Dolaze u različitim opcijama za hranu, kao što su poliuretanske smole, epoksidi i PTFE premazi. Mogućnosti su praktički beskrajne, stoga provjerite jeste li obavili dužnu pažnju u vezi s FDA odobrenjima i kompatibilnošću s različitim filamentima.

Također se isplati prethodno provjeriti temperaturu i otpornost na habanje ovih otopina. Ne želite koristiti niskotemperaturni premaz za šalicu za kavu.

3D ispis siguran za hranu? Ima puno toga za razmotriti

Koncept 3D ispisa koji je siguran za hranu trenutno je neistražen teritorij. Iako je FDA provodila dubinsku analizu i izdavala odobrenja za poznate filamente, još uvijek ne može kontrolirati nepoznate varijable temperature ispisa i nepredvidive slučajeve upotrebe.

Ono što je potvrđeno kao sigurno za hranu možda neće biti isto nakon dulje upotrebe. Nadalje, pametnije je smanjiti temperaturu hrane, vrijeme kontakta i općenito izbjegavati uparivanje 3D ispisanog pribora s reaktivnom hranom.

Pametnije je pogriješiti na strani opreza.

Kako nadograditi svoj Ender-3 3D pisač i riješiti sigurnosne probleme

Vaš Ender-3 možda pokušava... ubiti? Saznajte kako ga učiniti sigurnijim i pouzdanijim uz ove sjajne nadogradnje.

Pročitajte dalje

O autoru