Τα τρισδιάστατα τυπωμένα σκεύη έχουν ποιότητα τροφίμων; Δείτε πώς να τα κάνετε ασφαλή για τα τρόφιμα

Οι χαμηλού κόστους τρισδιάστατοι εκτυπωτές, όπως ο Creality Ender-3, έχουν κάνει την κατασκευή πρόσθετων προσιτή στον κοινό λαό. Αλλά το φαγητό είναι το μόνο πράγμα που απολαμβάνουν οι άνθρωποι περισσότερο από την κατασκευή πλαστικών αντικειμένων κατά παραγγελία από την άνεση του σπιτιού τους.

Είναι φυσικό αυτές οι δύο επιδιώξεις να διασταυρώνονται με τη μορφή τρισδιάστατων εκτυπωμένων σκευών. Δυστυχώς, τα δύο πάνε μαζί όπως και ξύδι και χλωρίνη. Με άλλα λόγια, τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα δοχεία τροφίμων είναι αρκετά τοξικά για να σας σκοτώσουν αργά.

Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε γιατί συμβαίνει αυτό και τι μπορείτε να κάνετε για να ξεπεράσετε το πρόβλημα.

Γιατί η 3D εκτύπωση δεν είναι ασφαλής για τα τρόφιμα

Τα πλαστικά, γενικά, έχουν ήδη κακή φήμη ότι προκαλούν μακροπρόθεσμες δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία και την ευημερία. Υπάρχουν πολλές προειδοποιήσεις γραμμένες σε BPA, φθαλικές ενώσεις και άλλους ενδοκρινικούς διαταράκτες που συνδέονται με το πλαστικό.

Αλλά ας σχολιάσουμε το

φρίκη συρρίκνωσης των γεννητικών οργάνων των πλαστικών γενικά και περιορίζουν το πεδίο αυτής της προσπάθειας στις πιο πιεστικές τοξικολογικές πτυχές των 3D εκτυπωμένων πλαστικών.

Εδώ είναι οι τρόποι με τους οποίους η ίδια η διαδικασία της τρισδιάστατης εκτύπωσης κάνει τα πλαστικά πιο ανθυγιεινά από ό, τι είναι διαφορετικά κατηγορούνται ότι είναι, ξεκινώντας με τον περίεργο τρόπο που οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές FDM τείνουν να κατασκευάζουν πλαστικό αντικείμενα.

Σχετίζεται με: A Beginner's Guide to DIY Voron 3D Printers: Production Quality for the Masses

Πορώδες και Βακτηριακές Αποικίες

Τα παραδοσιακά πλαστικά με έγχυση είναι απολύτως αεροστεγή επειδή το αντικείμενο δημιουργείται πιέζοντας το υλικό σε καλούπι υπό εξαιρετικά υψηλή πίεση. Το φινίρισμα της επιφάνειας τέτοιων πλαστικών αντικειμένων είναι λεία και χωρίς πόρους ή ρωγμές.

Από την άλλη πλευρά, τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα αντικείμενα κατασκευάζονται με στοίβαξη εκατοντάδων και μερικές φορές ακόμη και χιλιάδων πλαστικών στρωμάτων, με την εσωτερική γεωμετρία των ίδιων των τμημάτων να είναι κούφια σε πολυάριθμο αέρα τσέπες.

Η εξαιρετικά πορώδης φύση των εξαρτημάτων που εκτυπώνονται 3D τα καθιστά ισχυρά πεδία αναπαραγωγής για θανατηφόρα βακτήρια όπως η σαλμονέλα και το E.coli. Αυτά τα παθογόνα είναι γνωστό ότι προκαλούν χρόνια ασθένεια και είναι απίστευτα ανθεκτικά στους περισσότερους μικροβιοκτόνες παράγοντες.

Ως εκ τούτου, τα σκεύη που είναι ασφαλή για τρόφιμα απαιτείται να φέρουν λείες, μη πορώδεις και εύκολες στον καθαρισμό επιφάνειες, κάτι που στερείται εγγενώς από τα τρισδιάστατα εκτυπωμένα σκεύη.

Ασφάλεια Τροφίμων και Μετανάστευση Σωματιδίων

Η έννοια της μετανάστευσης σωματιδίων είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την ασφάλεια των τροφίμων. Αρκετές εκατοντάδες νανόμετρα σωματιδίων μπορούν να ανταλλάσσονται μεταξύ στερεών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με υγρά σε μικροσκοπικό επίπεδο.

Αυτός είναι ο πρωταρχικός μηχανισμός με τον οποίο οι τοξικές ουσίες μεταφέρονται και διοχετεύονται σε τρισδιάστατα εκτυπωμένα πλαστικά και στη συνέχεια στα τρόφιμα που καταναλώνονται μέσω αυτών των σκευών.

Παράγοντες όπως η διάρκεια της έκθεσης (μακροχρόνια αποθήκευση), η τριβή (κουτάλια απόξεσης), η θερμοκρασία (μαγείρεμα σκεύη), και η αντιδραστικότητα των υλικών (όξινα/αλκαλικά τρόφιμα) που εμπλέκονται υπαγορεύουν το μέγεθος των σωματιδίων μετανάστευση. Γι' αυτό ορισμένα αντιδραστικά τρόφιμα πρέπει να αποθηκεύονται σε γυάλινα βάζα, αλλά εξακολουθούν να είναι καλά όταν καταναλώνονται εκτός μεταλλικών σκευών.

Σχετίζεται με: Γιατί οι λάτρεις της 3D εκτύπωσης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους το νέο Hot End E3D Revo

Τα ακροφύσια ορείχαλκου στοκ είναι τοξικά

Τα πράγματα γίνονται αρκετά ζεστά στο τέλος της επιχείρησης ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή. Τα τρισδιάστατα μοντέλα σας μετατρέπονται σε φυσικά μέρη από τηγμένο νήμα που εξαναγκάζεται να βγει από τα εξαρτήματα θερμού άκρου. Από αυτά, το νήμα βρίσκεται σε στενή επαφή με το θερμοστάτη και το ακροφύσιο.

Το πρώτο είναι συνήθως κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα, επομένως ο κίνδυνος έκπλυσης τοξικών ουσιών στο νήμα είναι ελάχιστος. Ωστόσο, το ακροφύσιο είναι συνήθως κατασκευασμένο από ορείχαλκο, ο οποίος είναι γνωστό ότι διοχετεύει ίχνη μολύβδου στο νήμα.

Αυτό είναι σίγουρα απαγορευτικό από την άποψη της υγείας και της ασφάλειας.

Τι γίνεται με τον υπόλοιπο 3D εκτυπωτή;

Τα ορειχάλκινα γρανάζια εξώθησης που βρίσκονται στους περισσότερους κοινούς τρισδιάστατους εκτυπωτές λειτουργούν ασκώντας τεράστιες ποσότητες πίεσης και τριβής στο νήμα. Εκτός από το ορειχάλκινο ακροφύσιο, αυτά μπορούν επίσης να διοχετεύσουν μόλυβδο σε 3D εκτυπωμένα πλαστικά.

Οι περισσότεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές περιλαμβάνουν επίσης σωλήνες με επένδυση PTFE μεταξύ του εξωθητήρα και των εξαρτημάτων θερμού άκρου. Ενώ αυτό το υλικό είναι ασφαλές για τρόφιμα, αυτά που χρησιμοποιούνται στους τρισδιάστατους εκτυπωτές περιέχουν πρόσθετα για λίπανση, τα οποία μπορεί να είναι τοξικά.

Άλλα εξαρτήματα, όπως η επιφάνεια κατασκευής, τα ρολά νήματος και τα λιπαντικά που χρησιμοποιούνται στον τρισδιάστατο εκτυπωτή είναι πρόσθετοι τρόποι μεταφοράς επιβλαβών ουσιών στα εκτυπωμένα μέρη. Το να κάνετε τον τρισδιάστατο εκτυπωτή σας πραγματικά ποιοτικό για φαγητό είναι αναμφίβολα μια ηράκλεια προσπάθεια.

Σχετίζεται με: Τρισδιάστατα μοντέλα για κάθε χαρακτήρα Squid Game

Τα περισσότερα νήματα δεν είναι ασφαλή για τα τρόφιμα

Αν και το PLA διαφημίζεται ως βιοδιασπώμενο νήμα που συντίθεται από σάκχαρα που βρίσκονται στο καλαμπόκι ή το ζαχαροκάλαμο, διαφορετικές μάρκες εισάγετε διάφορα πρόσθετα για να βελτιώσετε την εκτυπωσιμότητα, την ανθεκτικότητα και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά των εκτυπωμένων εξαρτημάτων. Αυτά τα πρόσθετα μπορεί να είναι τοξικά, καθιστώντας έτσι τα τυπωμένα μέρη μη ασφαλή για το χειρισμό τροφίμων.

Η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των Ηνωμένων Πολιτειών (Η.Π.Α. FDA) εκδίδει εγκρίσεις ασφάλειας τροφίμων για φημισμένα νήματα. Και αυτό είναι ένα εξαιρετικό σημείο εκκίνησης για να καταλάβετε ποια νήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σκεύη εκτύπωσης.

Ωστόσο, συνιστάται να ελέγχετε την έγκριση ανά νήμα. Παρά τις ανησυχίες σχετικά με τα τυπωμένα εξαρτήματα ABS που διοχετεύουν το στυρένιο στα τρόφιμα, πολλά εμπορικά ABS τα νήματα λαμβάνουν το νεύμα του FDA, ενώ ορισμένα νημάτια PLA δεν λαμβάνουν λόγω της συγκεκριμένης χρωστικής ουσίας μεταχειρισμένος.

Ακριβώς επειδή μια συγκεκριμένη μάρκα ABS είναι πιστοποιημένη ως ασφαλής για τρόφιμα, δεν μπορείτε να υποθέσετε ότι η ευγένεια επεκτείνεται σε νήμα ABS από άλλη μάρκα. Διαφορετικές επαναλήψεις χρωμάτων και μείγματα προσθέτων παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στην πιστοποίηση FDA, επομένως φροντίστε να ελέγξετε τα ψιλά γράμματα.

Πώς να εκτυπώσετε 3D ασφαλή σκεύη για τρόφιμα

Τώρα που έχουμε πλήρη επίγνωση των κινδύνων από τη χρήση τρισδιάστατων εκτυπωμένων σκευών για φαγητό, θα παραλείψουμε να φύγουμε χωρίς να δώσουμε μερικές συμβουλές για το πώς να εκτυπώνουμε 3D εξαρτήματα ποιότητας τροφίμων.

Για αρχή, η παροχή ενός ξεχωριστού τρισδιάστατου εκτυπωτή για εκτυπώσεις ποιότητας τροφίμων είναι ο πιο αλάνθαστος τρόπος για να διασφαλιστεί η συμμόρφωση του FDA. Αυτή είναι μια άβολη απαίτηση, επειδή οι τοξικές ουσίες μπορεί να παραμείνουν σε αρκετούς κύκλους εκτύπωσης.

Ακολουθούν ορισμένες συμβουλές και κόλπα για να βελτιώσετε την ασφάλεια των τροφίμων των τρισδιάστατων εκτυπώσεων σας.

Σχετίζεται με: Σχεδιασμός και τρισδιάστατη εκτύπωση των δικών σας επιτραπέζιων μινιατούρων με έναν εκτυπωτή FDM

Αντικαταστήστε τα ορειχάλκινα εξαρτήματα με ανοξείδωτο χάλυβα

Γνωρίζοντας πώς τα ορειχάλκινα ακροφύσια και τα γρανάζια εξώθησης μπορούν ενδεχομένως να εισαγάγουν μόλυβδο στις τρισδιάστατες εκτυπώσεις σας, η αντικατάστασή τους με εναλλακτικές λύσεις από ανοξείδωτο χάλυβα είναι ο ευκολότερος τρόπος για να τα καταστήσετε ασφαλή για τα τρόφιμα. Απλώς φροντίστε να χρησιμοποιείτε εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα που είναι ασφαλή για τρόφιμα, επειδή οι παραλλαγές από χάλυβα εργαλείων δεν είναι ίδιες. Επιπλέον, μείνετε μακριά από ακροφύσια από ανοξείδωτο χάλυβα με πρόσθετες αντικολλητικές επιστρώσεις.

Εξομάλυνση ατμού για τη διόρθωση του πορώδους

Οι γραμμές στρώσεων είναι ένας σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στο πορώδες των τρισδιάστατων εκτυπώσεων FDM και δημιουργούν συνθήκες που ευνοούν την ανάπτυξη βακτηρίων. Ευτυχώς, ορισμένα νήματα όπως τα ABS, ASA, PETG και HIPS μπορούν να εξομαλυνθούν χημικά.

Αυτό περιλαμβάνει μερική τήξη των γραμμών του στρώματος μέσω της διαδικασίας εξομάλυνσης των ατμών, όπου διαλύτες όπως η ακετόνη και ο οξικός αιθυλεστέρας αφήνονται να αντιδράσουν με την επιφάνεια του εκτυπωμένου 3D εξαρτήματα. Το αποτέλεσμα αποδίδει εξαρτήματα με λείες, σφραγισμένες επιφάνειες που καθαρίζονται εύκολα και στερούνται της επιφάνειας που απαιτείται για τη φιλοξενία βακτηριακών αποικιών.

Για νημάτια που δεν μπορούν να λειανθούν χημικά, μπορεί να θέλετε να μειώσετε το ύψος του στρώματος για να κάνετε την τρισδιάστατη εκτύπωση όσο το δυνατόν πιο ομαλή. Το τρίψιμο των επιφανειών προς τα κάτω θα τις κάνει πιο λείες. Απλώς βεβαιωθείτε ότι ο εξοπλισμός λείανσης δεν εισάγει τοξικές ουσίες.

Επιμείνετε στα ασφαλή νήματα για τα τρόφιμα

Ενώ το PLA είναι γενικά ασφαλές για τρόφιμα (εφόσον ο κατασκευαστής δεν έχει χρησιμοποιήσει τοξικά πρόσθετα ή χρωματικές χρωστικές), τα 3D εκτυπωμένα μέρη δεν είναι πρακτικά για μακροχρόνιο χειρισμό τροφίμων. Το υλικό έχει μία από τις χαμηλότερες θερμοκρασίες εκτροπής θερμότητας (HDT). Αυτό σημαίνει ότι δεν θα επιβιώσει σε ζεστά ροφήματα ή σε θερμαινόμενους κύκλους πλυντηρίου πιάτων.

Η χημικά αδρανής φύση του νήματος PETG το καθιστά ιδανικό για το χειρισμό τροφίμων, αλλά όπως το PLA, δεν έχει επίσης την HDT που απαιτείται για να επιβιώσει στα ζεστά τρόφιμα και στο πλυντήριο πιάτων. Ωστόσο, το PETG μπορεί να εξομαλυνθεί χημικά. Τα νήματα ABS, ωστόσο, παράγουν ανθεκτικά στη θερμότητα 3D εκτυπωμένα εξαρτήματα που μπορούν επίσης να εξομαλυνθούν με ατμό.

Τα εξωτικά νήματα όπως το PEI (μάρκα Ultem) έχουν εγκριθεί από τον FDA των ΗΠΑ, αλλά δεν μπορούν να εκτυπωθούν σε μη εμπορικούς τρισδιάστατους εκτυπωτές. Εν τω μεταξύ, τα νήματα από νάιλον και πολυπροπυλένιο είναι επίσης συμβατά με την ασφάλεια τροφίμων του FDA.

Είναι ακόμα καλή ιδέα να ελέγξετε τη συσκευασία του νήματος για έγκριση από τον FDA.

Σχετίζεται με: Ρυθμίσεις 3D εκτυπωτή FDM και τι κάνουν

Χρησιμοποιήστε επικαλύψεις με εμβάπτιση ασφαλών τροφίμων

Δεν είναι εύκολο να προσαρμόσετε τον εκτυπωτή σας σε ένα εντελώς νέο υλικό. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι εκτυπωτές FDM αρχικού επιπέδου δεν μπορούν καν να εκτυπώσουν υλικά όπως το ABS εκτός συσκευασίας. Αυτό κάνει τις επιστρώσεις εμβάπτισης και τα στεγανωτικά μια βιώσιμη εναλλακτική λύση.

Αυτά έρχονται σε διαφορετικές επιλογές για τρόφιμα, όπως ρητίνες πολυουρεθάνης, εποξειδικές επικαλύψεις και επικαλύψεις PTFE. Οι επιλογές είναι σχεδόν ατελείωτες, επομένως φροντίστε να κάνετε τη δέουσα επιμέλεια σχετικά με τις εγκρίσεις του FDA και τη συμβατότητα με διάφορα νήματα.

Επίσης, αξίζει να ελέγξετε εκ των προτέρων τη θερμοκρασία και την αντοχή στην τριβή αυτών των διαλυμάτων. Δεν θέλετε να χρησιμοποιήσετε μια επίστρωση χαμηλής θερμοκρασίας για μια κούπα καφέ.

Ασφαλής για τρόφιμα τρισδιάστατη εκτύπωση; Υπάρχουν πολλά που πρέπει να ληφθούν υπόψη

Η έννοια της ασφαλούς για τρόφιμα τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι αχαρτογράφητη περιοχή αυτή τη στιγμή. Παρόλο που η FDA διενεργεί τη δέουσα επιμέλεια και έχει εκδώσει εγκρίσεις για φημισμένα νήματα, εξακολουθεί να μην μπορεί να ελέγξει άγνωστες μεταβλητές θερμοκρασίας εκτύπωσης και απρόβλεπτες περιπτώσεις χρήσης.

Αυτό που πιστοποιείται ότι είναι ασφαλές για τρόφιμα μπορεί να μην είναι το ίδιο μετά από παρατεταμένη χρήση. Επιπλέον, είναι πιο έξυπνο να μειώνεται η θερμοκρασία του φαγητού, ο χρόνος επαφής και γενικά να αποφεύγεται ο συνδυασμός τρισδιάστατων εκτυπωμένων σκευών με αντιδραστικά τρόφιμα.

Είναι πιο έξυπνο να κάνεις λάθος με την προσοχή.

Πώς να αναβαθμίσετε τον τρισδιάστατο εκτυπωτή Ender-3 και να διορθώσετε προβλήματα ασφάλειας

Το Ender-3 σας μπορεί να προσπαθεί να... να σε σκοτώσω; Μάθετε πώς να το κάνετε πιο ασφαλές και αξιόπιστο με αυτές τις έξυπνες αναβαθμίσεις.

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα