Revestimento e selantes seguros para alimentos para impressões 3D

A impressão 3D permite que os designers construam componentes exclusivos e formas complexas que seriam caras ou impossíveis de produzir usando processos de fabricação padrão. Muitas aplicações relacionadas a alimentos podem se beneficiar dessas vantagens.



No entanto, para usar componentes impressos em 3D em itens de contato com alimentos, você precisará estar ciente das regras e práticas de segurança alimentar.

Essa consciência o ajudará a evitar o acúmulo de produtos químicos tóxicos e bactérias perigosas neles. Continue lendo este artigo para entender como tornar os objetos de impressão 3D seguros para alimentos.

O que é um revestimento seguro para alimentos para impressões 3D?

Você pode usar a impressão 3D em uma ampla variedade de materiais seguros para alimentos. Mais uma vez, a escolha de materiais continua a se expandir à medida que novos materiais se tornam imprimíveis.

Um revestimento seguro para alimentos é fundamental para a fabricação desses modelos 3D, garantindo que os alimentos que eles manipulam permaneçam seguros.

A fabricação desses revestimentos envolve a aplicação de um líquido ou pó na superfície de um produto para conferir outras qualidades.

Certos tipos de materiais são frequentemente empregados na fabricação de coisas tridimensionais. Entre eles estão os polímeros, como o PLA mais utilizado.

É essencial considerar vários ao decidir sobre o material da sua impressora. Para começar, você deve usar materiais não tóxicos para seus recipientes de alimentos. Assim, o PET ou PETG é ideal para esta tarefa. Se seus produtos impressos em 3D não estiverem funcionando, você pode usar o nylon plástico barato.

Como tornar as impressões 3D seguras para alimentos? [Segurança Alimentar]

A impressão 3D segura para alimentos pode parecer um desafio no início. No entanto, com o conhecimento correto, é um processo razoavelmente simples.

A seguir está uma lista das principais considerações a serem feitas ao garantir a segurança alimentar de seus objetos impressos:

•    Use um filamento certificado para alimentos seguros
•    Use um bico de aço em uma extremidade quente totalmente metálica
•    Limpando o hot end
•    Atualize para uma extrusora de tubo PTFE Capricorn ou uma extrusora de acionamento direto
•    Use um revestimento próprio para alimentos na superfície (epóxi)
•    Adicione 100% de preenchimento para reduzir as lacunas, diminuindo as alturas da camada

Vamos agora discutir brevemente cada uma dessas questões.

Use um filamento certificado para alimentos seguros

Para segurança alimentar, você pode usar um filamento aprovado para alimentos seguros com uma Folha de Dados de Segurança do Material (MSDS) informando se o filamento é aprovado pela FDA.

Não há dois filamentos iguais. Embora muitos considerem o PETG e o PLA mais seguros para alimentos (excluindo o PLA verde do exército) do que o ABS ou o Nylon, eles ainda não são adequados para uso com alimentos, a menos que sejam certificados como seguros para alimentos.

Overture Clear PETG Filament (verifique na Amazon) , por exemplo, é uma escolha adequada, pois não possui aditivos de cor que possam contaminar o filamento. Embora não seja aprovado pela FDA, é considerado seguro para alimentos .

Os fabricantes geralmente adicionam pigmentos ou aditivos químicos aos filamentos para aumentar sua resistência, durabilidade ou flexibilidade.

PLA+ é um excelente exemplo disso. Para imprimir objetos 3D seguros para alimentos, use PLA natural sem adição de produtos químicos ou cores.

O eSun Natural PLA 1 KG Filament da Amazon é um bom ponto de partida. Dito isto, o mercado se orgulha de uma variedade de outros filamentos seguros para alimentos. Novamente, além da Amazon, há Filaments.ca, entre outros mercados que vendem uma variedade deles.

Além disso, o Taulman Nylon 680 é um filamento de Nylon premium para impressão 3D FDM que é certificado pela FDA. O produto teve muitas críticas positivas. É a melhor solução para peças mecânicas que devem suportar manuseio severo.





Você também pode usar o Nylon 680 para a impressão 3D de canecas e copos. O nylon tolera altas temperaturas tornando-o um material ideal para esta finalidade.

Use um bocal de aço em uma extremidade quente totalmente metálica

A maioria das impressoras 3D econômicas, como a Creality Ender 3 (confira na Amazon) , vêm com um bico de extrusão de latão e não incluem um hot end todo em metal.

Os bicos de latão podem conter chumbo, que é mortal quando consumido. Para garantir a segurança alimentar de suas impressões 3D, recomendo fortemente mudar para um bico de aço inoxidável e usar um hot end todo em metal.





O MicroSwiss All-Metal Hot-end Kit é uma boa escolha para várias impressoras 3D, incluindo a Ender 3, a CR-10 (verifique na Amazon) , etc

Limpando o Hot End

Manter um hot end limpo deve ser uma prática padrão para todas as impressões 3D, não apenas aquelas destinadas a alimentos.

É aconselhável polir a extremidade quente com uma escova de contato por aproximadamente 3-4 minutos até que esteja limpa e livre de qualquer filamento restante ou detritos visíveis.

O conjunto de mini escovas de arame OriGlam de 3 peças (confira na Amazon) inclui escovas de aço, nylon e latão. Recomendamos limpar a extremidade quente usando a escova de latão. Monte o bico à sua temperatura de impressão 3D padrão para amolecer o filamento.

Algumas pessoas até propõem aquecer tudo com uma pistola de calor em vez de materiais próximos ou tocando a extremidade quente. O Seekone Hot Air Heat Gun da Amazon deve funcionar bem.

Atualize para uma extrusora de tubo PTFE Capricorn ou uma extrusora de acionamento direto

A maioria dos especialistas em impressão 3D afirma que imprimir sem tubos de PTFE é melhor. Isso porque o Teflon pode se desintegrar durante a impressão em temperaturas extremamente altas entre 240°C e 260°C.

Você pode inspecionar o tubo de PTFE em sua impressora 3D para ver se ele está deformado ou derretido de alguma forma .

Recomendamos substituir seu tubo de PTFE padrão pelo tubo de PTFE Capricorn da Amazon, que inclui acessórios de impressora atualizados e um cortador de tubo.





Os tubos têm uma resistência ao calor substancialmente melhor e, portanto, não se deterioram tão rapidamente quanto os tubos de PTFE padrão.

Você deve ver muito menos dificuldades devido a essa atualização, o que se traduz em menos manutenção a longo prazo.

Como alternativa, você pode optar por utilizar uma tecnologia de extrusão Direct Drive que não requer um tubo de PTFE para garantir a segurança alimentar de suas impressoras 3D.

Faça uso de um revestimento seguro para alimentos na superfície (epóxi)

Um dos melhores métodos para tornar as peças seguras para alimentos é tratá-las com um revestimento de material seguro para alimentos, como resina epóxi. O Alumilite Amazing Clear Cast da Amazon é um produto com a melhor classificação, com uma classificação geral de 4,7/5,0 e muitas críticas positivas.

O produto foi usado com sucesso para gerar impressão 3D segura para alimentos. É um revestimento transparente de duas partes e resina de fundição que você combina em uma proporção de 1:1.

O procedimento padrão é lixar a escultura primeiro para eliminar quaisquer fios ou detritos, depois misturar partes iguais de resina e gesso. Aplique sua impressão com resina e seque-a por 3-4 dias. Antes de usar a resina, verifique se ela está totalmente curada.

Adicione 100 por cento de preenchimento para reduzir lacunas ao diminuir as alturas da camada

Use as configurações do slicer para ajudar a criar seus produtos impressos em 3D seguros para alimentos. O objetivo principal aqui é minimizar a ocorrência de quaisquer lacunas ou rachaduras que possam abrigar bactérias.

Para ajudar com isso, comece usando uma altura de camada de 0,4 mm em vez dos 0,2 mm típicos.

Além disso, você pode fechar essas lacunas usando quantidades mais significativas de preenchimento onde fizer sentido. Ter espessuras superior e inferior, incluindo parede suficiente, deve resultar em versões mais seguras para alimentos, sem lacunas ou furos.

Além disso, aumentar a taxa de fluxo para aumentar o material extrudado resultará em camadas sobrepostas, causando uma impressão 3D uniforme, mais à prova d'água e resistente, sem lacunas.

Como você sela o PLA Food Safe?

A melhor escolha para minimizar a possibilidade de movimento de partículas e crescimento de bactérias é revestir a impressão 3D por imersão. Você pode usar uma resina de poliuretano ou epóxi de qualidade alimentar para cobrir a superfície da impressão.

Estes incluem ArtResin, EP42HT-2FG da Masterbond ou um PTFE aprovado pela FDA (muitas vezes referido como Teflon®) para selar sua superfície.

No entanto, o revestimento não garante a segurança alimentar para uso prolongado. Isso porque nem todos os revestimentos podem ser lavados na máquina de lavar louça e podem se deteriorar com o tempo. Dessa forma, acabam expondo a superfície subjacente, possivelmente insegura.

Qual ​​epóxi é seguro para alimentos?

Você pode tornar os alimentos PLA seguros cobrindo-os com uma resina epóxi aprovada pela FDA, como o poliuretano (um material típico na fabricação de garrafas plásticas e outros recipientes de alimentos clássicos), que está prontamente disponível em qualquer loja de artesanato local.





A melhor abordagem para tornar o PLA seguro para alimentos é cobri-lo com uma resina epóxi de qualidade alimentar. O PLA tem várias desvantagens, no entanto. O mais notável deles é que eles são menos robustos e não muito resistentes ao calor.

Embora você possa localizar um em uma loja perto de você, algumas excelentes alternativas estão disponíveis online.

O revestimento seguro para alimentos ideal para impressões 3D é uma resina epóxi de grau alimentício que você pode cobrir as linhas de camada do seu modelo. Outra ideia é aplicar silicone de grau alimentício na modelagem.

Existe uma resina de grau alimentício?

Você certamente já viu bancadas incríveis, mesas de jantar e utensílios de cozinha com acabamentos que parecem ter sido salpicados com um pouco de oceano de cores.

Uma resina sintética empregada principalmente como componente adesivo é o segredo por trás desse truque. Resinas curadas, como ZDSticky e Art Resin, fornecem um epóxi ideal para alimentos.





As resinas são aprovadas pela FDA e não contêm compostos orgânicos voláteis. Como resultado, eles são uma excelente alternativa para o tratamento de superfícies de madeira ou balcões de cozinha.

Isso implica que, quando a resina curada é utilizada, ela não libera substâncias químicas nocivas nos alimentos com os quais entra em contato.

Conclusão

Os usuários agora podem criar facilmente equipamentos de cozinha funcionais em casa usando a impressão 3D.

A preocupação mais significativa relacionada aos objetos impressos em 3D é a segurança alimentar, pois mesmo as impressões mais finas têm rachaduras e fendas microscópicas onde as bactérias podem se reunir e florescer.

Se você deseja projetar objetos de impressão 3D que entrarão em contato com alimentos, não procure mais, a lista completa do que você precisa considerar para garantir a segurança alimentar durante o processo de impressão .