Revestimientos y selladores aptos para alimentos para impresiones en 3D

La impresión 3D permite a los diseñadores construir componentes únicos y formas complejas que serían costosas o imposibles de producir utilizando procesos de fabricación estándar. Muchas aplicaciones relacionadas con los alimentos pueden beneficiarse de estas ventajas.

Sin embargo, para usar componentes impresos en 3D en artículos en contacto con alimentos, deberá conocer las normas y prácticas de seguridad alimentaria.

Esa conciencia te ayudará a evitar la acumulación de químicos tóxicos y bacterias peligrosas en ellos. Continúe leyendo este artículo para comprender cómo hacer que los objetos impresos en 3D sean aptos para uso alimentario.

¿Qué es un revestimiento apto para alimentos para impresiones 3D?

Puede utilizar la impresión 3D en una amplia variedad de materiales aptos para alimentos. Una vez más, la elección de materiales sigue ampliándose a medida que los nuevos se vuelven imprimibles.

Un revestimiento apto para alimentos es fundamental para fabricar estos modelos 3D y garantizar que los alimentos que manipulan sigan siendo seguros.

La fabricación de estos recubrimientos implica la aplicación de un líquido o polvo a la superficie de un producto para impartir otras cualidades.

Ciertos tipos de materiales se emplean con frecuencia en la fabricación de cosas tridimensionales. Entre ellos se encuentran los polímeros, como el PLA más utilizado.

Es esencial tener en cuenta varios al decidir el material de su impresora. Para empezar, debe utilizar materiales no tóxicos para sus envases de alimentos. Así que PET o PETG es ideal para esta tarea. Si sus productos impresos en 3D no funcionan, puede usar nailon de plástico barato.

¿Cómo hacer que las impresiones 3D sean seguras para los alimentos? [Seguridad alimentaria]

La impresión 3D segura para alimentos puede parecer un desafío al principio. Sin embargo, con el conocimiento correcto, es un proceso razonablemente sencillo.

La siguiente es una lista de las consideraciones clave a tener en cuenta al garantizar la seguridad alimentaria de sus objetos impresos:

•    Use un filamento certificado apto para alimentos
•    Use una boquilla de acero en un extremo caliente totalmente metálico
•    Limpieza del extremo caliente
•    Actualice a una extrusora de tubo de PTFE Capricornio o una extrusora de accionamiento directo
•    Use un revestimiento apto para alimentos en la superficie (epoxi)
•    Agregue un relleno del 100 % para reducir los espacios al disminuir la altura de las capas

Analicemos ahora cada uno de estos temas brevemente.

Utilice un filamento de seguridad alimentaria certificado

Para la seguridad alimentaria, puede utilizar un filamento apto para alimentos aprobado con una hoja de datos de seguridad del material (MSDS) que indique si el filamento está aprobado por la FDA.

No hay dos filamentos iguales. Si bien muchos consideran que el PETG y el PLA son más seguros para los alimentos (excepto el PLA verde militar) que el ABS o el nailon, aún no son adecuados para usar con alimentos a menos que estén certificados como seguros para los alimentos.

Filamento PETG transparente Overture (consultar en Amazon) , por ejemplo, es una opción adecuada ya que no tiene aditivos de color que puedan contaminar el filamento. Aunque no está aprobado por la FDA, se considera seguro para los alimentos .

Los fabricantes suelen añadir pigmentos o aditivos químicos a los filamentos para aumentar su resistencia, durabilidad o flexibilidad.

PLA+ es un excelente ejemplo de esto. Para imprimir objetos 3D aptos para alimentos, utilice PLA natural sin adiciones químicas ni de color.

El filamento eSun Natural PLA 1 KG de Amazon es un buen punto de partida. Dicho esto, el mercado se jacta de una gama de otros filamentos aptos para alimentos. Nuevamente, además de Amazon, está Filaments.ca, entre otros mercados que venden una variedad de ellos.

Además, Taulman Nylon 680 es un filamento de nailon premium para impresión 3D FDM certificado por la FDA. El producto ha tenido muchas críticas positivas. Es la mejor solución para piezas mecánicas que deben soportar un manejo severo.

También puede usar Nylon 680 para la impresión 3D de tazas y tazas. El nailon tolera altas temperaturas, lo que lo convierte en un material ideal para este fin.

Utilice una boquilla de acero en un extremo caliente totalmente metálico

La mayoría de las impresoras 3D económicas, como la Creality Ender 3 (consultar en Amazon) , vienen con una boquilla extrusora de latón y no incluyen un extremo caliente totalmente metálico.

Las boquillas de latón pueden contener plomo, que es mortal cuando se consume. Para garantizar la seguridad alimentaria de sus impresiones 3D, recomiendo cambiar a una boquilla de acero inoxidable y usar un extremo caliente totalmente metálico.

El kit MicroSwiss All-Metal Hot-end es una buena elección para varias impresoras 3D, incluidas la Ender 3, la CR-10 (consultar en Amazon) , etc.

Limpieza del extremo caliente

Mantener un extremo caliente limpio debe ser una práctica estándar para todas las impresiones 3D, no solo para las destinadas a alimentos.

Se recomienda pulir el extremo caliente con un cepillo de contacto durante aproximadamente 3 o 4 minutos hasta que esté limpio y libre de filamentos restantes o residuos visibles.

El juego de mini cepillos de alambre OriGlam de 3 piezas (ver en Amazon) incluye cepillos de acero, nailon y latón. Recomendamos limpiar el extremo caliente con el cepillo de latón. Ensamble la boquilla a su temperatura de impresión 3D estándar para ablandar el filamento.

Algunas personas incluso proponen calentar todo con una pistola de aire caliente en lugar de materiales cerca o en contacto con el extremo caliente. La pistola de aire caliente Seekone de Amazon debería funcionar bien.

Actualice a una extrusora de tubo de PTFE Capricornio o una extrusora de transmisión directa

La mayoría de los especialistas en impresión 3D afirman que es mejor imprimir sin tubos de PTFE. Esto se debe a que el teflón se puede desintegrar al imprimir a temperaturas extremadamente altas, entre 240 °C y 260 °C.

Puede inspeccionar el tubo de PTFE de su impresora 3D para ver si se ha deformado o derretido de alguna forma .

Recomendamos reemplazar su tubería de PTFE estándar con la tubería de PTFE Capricornio de Amazon, que incluye accesorios de impresora actualizados y un cortador de tubos.

Los tubos tienen una resistencia al calor sustancialmente mejor y, por lo tanto, no se deterioran tan rápido como los tubos de PTFE estándar.

Debería ver muchas menos dificultades debido a esta actualización, lo que se traduce en menos mantenimiento a largo plazo.

Alternativamente, puede optar por utilizar una tecnología de extrusión Direct Drive que no requiere un tubo de PTFE para garantizar la seguridad alimentaria de sus impresoras 3D.

Use un revestimiento apto para alimentos en la superficie (epoxi)

Uno de los mejores métodos para hacer que las piezas sean seguras para los alimentos es tratarlas con un revestimiento de material apto para alimentos como la resina epoxi. Alumilite Amazing Clear Cast de Amazon es uno de los productos mejor calificados con una calificación general de 4.7/5.0 y muchas reseñas positivas.

El producto se ha utilizado con éxito para generar impresiones 3D seguras para alimentos. Es un recubrimiento transparente de dos partes y una resina de colada que se combina en una proporción de 1:1.

El procedimiento estándar es lijar la escultura primero para eliminar hilos o residuos, luego mezclar partes iguales de resina y yeso. Aplique su impresión con resina y séquela durante 3-4 días. Antes de usar la resina, asegúrese de que esté completamente curada.

Agregue un 100 % de relleno para reducir los espacios al disminuir las alturas de las capas

Use la configuración de la cortadora para ayudar a crear sus productos impresos en 3D aptos para alimentos. El objetivo principal aquí es minimizar la aparición de huecos o grietas que puedan albergar bacterias.

Para ayudar con esto, comience usando una altura de capa de 0,4 mm en lugar de los típicos 0,2 mm.

Además, puede cerrar tales brechas utilizando cantidades más significativas de relleno donde tenga sentido. Tener espesores superiores e inferiores, incluida una pared suficiente, debería dar como resultado versiones más seguras para los alimentos sin espacios ni agujeros.

Además, aumentar la velocidad de flujo para aumentar el material extruido dará como resultado capas superpuestas, lo que provocará una impresión 3D uniforme, más resistente al agua y resistente sin espacios.

¿Cómo se sella PLA Food Safe?

La mejor opción para minimizar la posibilidad de movimiento de partículas y crecimiento de bacterias es recubrir por inmersión la impresión 3D. Puede usar una resina de poliuretano o epoxi apto para uso alimentario para cubrir la superficie de la impresión.

Estos incluyen ArtResin, EP42HT-2FG de Masterbond o un PTFE aprobado por la FDA (a menudo denominado Teflon®) para sellar su superficie.

Sin embargo, el recubrimiento no garantiza la seguridad alimentaria para un uso prolongado. Esto se debe a que no todos los revestimientos son aptos para lavavajillas y pueden deteriorarse con el tiempo. De esta manera, terminan exponiendo la superficie subyacente, posiblemente insegura.

¿Qué resina epoxi es segura para los alimentos?

Puede hacer que los alimentos PLA sean seguros cubriéndolos con una resina epoxi aprobada por la FDA, como el poliuretano (un material típico en la fabricación de botellas de plástico y otros recipientes de alimentos clásicos), que está disponible en cualquier tienda de artesanía local.

El mejor enfoque para hacer que los alimentos PLA sean seguros es cubrirlos con una resina epoxi de grado alimenticio. Sin embargo, PLA tiene varios inconvenientes. El más destacable de ellos es que son menos robustos y poco resistentes al calor.

Si bien puede encontrar uno en una tienda cerca de usted, hay algunas excelentes alternativas disponibles en línea.

El recubrimiento apto para alimentos ideal para impresiones en 3D es una resina epoxi de grado alimenticio que puede cubrir las líneas de capa de su modelo. Otra idea es aplicar silicona de calidad alimentaria a la fabricación del modelo.

¿Existe una resina de calidad alimentaria?

Seguro que has visto encimeras, mesas de comedor y utensilios de cocina increíbles con acabados que parecen haber sido salpicados con un poco de océano de color.

Una resina sintética empleada principalmente como componente adhesivo es el secreto de este truco. Las resinas curadas como ZDSticky y Art Resin proporcionan un epoxi apto para alimentos ideal.

Las resinas están aprobadas por la FDA y no contienen compuestos orgánicos volátiles. Como resultado, son una excelente alternativa para tratar cualquier superficie de madera dura o encimeras de cocina.

Esto implica que cuando se utiliza la resina curada, no filtrará sustancias químicas nocivas en los alimentos con los que entre en contacto.

Conclusión

Los usuarios ahora pueden crear fácilmente equipos de cocina funcionales en casa mediante la impresión 3D.

La preocupación más importante relacionada con los objetos impresos en 3D es la seguridad alimentaria, ya que incluso las impresiones más finas tienen grietas y hendiduras microscópicas donde las bacterias pueden acumularse y prosperar.

Si desea diseñar objetos impresos en 3D que entrarán en contacto con los alimentos, no busque más allá de la lista completa de lo que debe tener en cuenta para garantizar la seguridad alimentaria durante el proceso de impresión. .