Lebensmittelechte Beschichtungen und Versiegelungen für 3D-Drucke

Der 3D-Druck ermöglicht es Designern, einzigartige Komponenten und komplexe Formen zu bauen, die mit Standardfertigungsprozessen entweder teuer oder unmöglich herzustellen wären. Viele lebensmittelbezogene Anwendungen können von diesen Vorteilen profitieren.

Um jedoch 3D-gedruckte Komponenten in Artikeln mit Lebensmittelkontakt zu verwenden, müssen Sie die Regeln und Praktiken zur Lebensmittelsicherheit kennen.

Dieses Bewusstsein wird Ihnen helfen, die Ansammlung giftiger Chemikalien und gefährlicher Bakterien darin zu vermeiden. Lesen Sie diesen Artikel weiter, um zu erfahren, wie Sie 3D-Druckobjekte lebensmittelecht machen können.

Was ist eine lebensmittelechte Beschichtung für 3D-Drucke?

Sie können den 3D-Druck in einer Vielzahl von lebensmittelechten Materialien verwenden. Auch hier wird die Auswahl an Materialien weiter erweitert, da neue bedruckbar werden.

Eine lebensmittelechte Beschichtung ist entscheidend für die Herstellung dieser 3D-Modelle, um sicherzustellen, dass die damit behandelten Lebensmittel sicher bleiben.

Die Herstellung dieser Beschichtungen beinhaltet das Auftragen einer Flüssigkeit oder eines Pulvers auf die Oberfläche eines Produkts, um ihm andere Eigenschaften zu verleihen.

Bestimmte Materialtypen werden häufig bei der Herstellung von dreidimensionalen Gegenständen verwendet. Darunter sind Polymere, wie das am häufigsten verwendete PLA.

Es ist wichtig, mehrere zu berücksichtigen, wenn Sie sich für das Material Ihres Druckers entscheiden. Für den Anfang sollten Sie ungiftige Materialien für Ihre Lebensmittelbehälter verwenden. Daher ist PET oder PETG für diese Aufgabe ideal. Wenn Ihre 3D-gedruckten Produkte nicht funktionieren, können Sie den billigen Kunststoff Nylon verwenden.

Wie machen Sie 3D-Drucke lebensmittelecht? [Lebensmittelsicherheit]

Lebensmittelechter 3D-Druck mag auf den ersten Blick herausfordernd erscheinen. Mit dem richtigen Know-how ist es jedoch ein relativ einfacher Prozess.

Im Folgenden finden Sie eine Liste der wichtigsten Überlegungen, die Sie bei der Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit Ihrer Druckobjekte treffen sollten:

•    Verwenden Sie ein zertifiziertes lebensmittelechtes Filament
•    Verwenden Sie eine Stahldüse an einem Ganzmetall-Hot-End
•    Reinigen des heißen Endes
•    Upgrade auf einen PTFE-Schlauchextruder von Capricorn oder einen Extruder mit Direktantrieb
•    Verwenden Sie eine lebensmittelechte Beschichtung auf der Oberfläche (Epoxy)
•    Fügen Sie eine 100-prozentige Füllung hinzu, um Lücken zu reduzieren, indem Sie die Ebenenhöhen verringern

Lassen Sie uns nun jedes dieser Probleme kurz besprechen.

Verwenden Sie ein zertifiziertes lebensmittelechtes Filament

Für die Lebensmittelsicherheit können Sie ein zugelassenes lebensmittelechtes Filament mit einem Materialsicherheitsdatenblatt (MSDS) verwenden, aus dem hervorgeht, ob das Filament von der FDA zugelassen ist.

Keine zwei Filamente sind gleich. Während viele PETG und PLA als lebensmittelechter ansehen (mit Ausnahme von PLA Army Green) als ABS oder Nylon, sind sie dennoch nicht für die Verwendung mit Lebensmitteln geeignet, es sei denn, sie sind als lebensmittelecht zertifiziert.

Overture Clear PETG-Filament (überprüfen Sie bei Amazon) ist beispielsweise eine geeignete Wahl, da es keine Farbzusätze enthält, die das Filament verunreinigen könnten. Obwohl es nicht von der FDA zugelassen ist, gilt es als lebensmittelecht .

Hersteller fügen den Filamenten üblicherweise Pigmente oder chemische Zusatzstoffe hinzu, um ihre Festigkeit, Haltbarkeit oder Flexibilität zu erhöhen.

PLA+ ist dafür ein hervorragendes Beispiel. Um lebensmittelechte 3D-Objekte zu drucken, verwenden Sie natürliches PLA ohne chemische oder farbliche Zusätze.

Das eSun Natural PLA 1 KG Filament von Amazon ist ein guter Ausgangspunkt. Der Markt bietet jedoch eine Reihe anderer lebensmittelechter Filamente. Neben Amazon gibt es noch Filaments.ca, neben anderen Märkten, die eine Vielzahl von Filaments verkaufen.

Darüber hinaus ist Taulman Nylon 680 ein Premium-Nylonfilament für den FDM-3D-Druck, das FDA-zertifiziert ist. Das Produkt hat viele positive Bewertungen erhalten. Es ist die beste Lösung für mechanische Teile, die einer starken Handhabung standhalten müssen.

Sie können Nylon 680 auch für den 3D-Druck von Bechern und Tassen verwenden. Nylon verträgt hohe Temperaturen und ist daher ein ideales Material für diesen Zweck.

Verwenden Sie eine Stahldüse an einem Ganzmetall-Hot-End

Die Mehrheit der preisgünstigen 3D-Drucker, wie der Creality Ender 3 (überprüfen Sie bei Amazon) , werden mit einer Extruderdüse aus Messing geliefert und enthalten kein Ganzmetall-Hot-End.

Messingdüsen können Blei enthalten, das bei Verzehr tödlich ist. Um die Lebensmittelsicherheit Ihrer 3D-Drucke zu gewährleisten, empfehle ich dringend, auf eine Edelstahldüse umzusteigen und ein Ganzmetall-Hot-End zu verwenden.

Das MicroSwiss All-Metal Hot-End Kit ist eine gute Wahl für verschiedene 3D-Drucker, darunter den Ender 3, den CR-10 (überprüfen Sie bei Amazon) usw.

Reinigung des Hotends

Die Aufrechterhaltung eines sauberen heißen Endes sollte Standard für alle 3D-Drucke sein, nicht nur für Lebensmittel.

Es ist ratsam, das heiße Ende etwa 3-4 Minuten lang mit einer Kontaktbürste zu polieren, bis es sauber und frei von Filamentresten oder sichtbaren Ablagerungen ist.

Das 3-teilige Mini-Drahtbürsten-Set von OriGlam (überprüfen Sie bei Amazon) umfasst Stahl-, Nylon- und Messingbürsten. Wir empfehlen, das Hotend mit der Messingbürste zu reinigen. Montieren Sie die Düse auf Ihre Standard-3D-Drucktemperatur, um das Filament weicher zu machen.

Einige Personen schlagen sogar vor, alles mit einer Heißluftpistole zu erhitzen, anstatt Materialien in der Nähe des heißen Endes zu haben oder es zu berühren. Die Seekone-Heißluftpistole von Amazon sollte gut funktionieren.

Upgrade auf einen PTFE-Schlauchextruder von Capricorn oder einen Extruder mit Direktantrieb

Die meisten 3D-Druckspezialisten behaupten, dass das Drucken ohne PTFE-Schläuche besser ist. Das liegt daran, dass Teflon beim Drucken bei extrem hohen Temperaturen zwischen 240 °C und 260 °C zerfallen kann.

Sie können den PTFE-Schlauch in Ihrem 3D-Drucker untersuchen, um zu sehen, ob er sich verzogen oder in irgendeiner Weise geschmolzen hat .

Wir empfehlen, Ihren Standard-PTFE-Schlauch durch den Capricorn-PTFE-Schlauch von Amazon zu ersetzen, der aktualisierte Druckeranschlüsse und einen Schlauchschneider enthält.

Die Schläuche haben eine wesentlich bessere Hitzebeständigkeit und altern daher nicht so schnell wie Standard-PTFE-Schläuche.

Aufgrund dieses Upgrades sollten Sie viel weniger Schwierigkeiten haben, was langfristig zu weniger Wartung führt.

Alternativ können Sie sich für eine Direktantriebs-Extrusionstechnologie entscheiden, die keinen PTFE-Schlauch benötigt um die Lebensmittelsicherheit Ihrer 3D-Drucker zu gewährleisten.

Verwenden Sie eine lebensmittelechte Beschichtung auf der Oberfläche (Epoxid)

Eine der besten Methoden, um Teile lebensmittelecht zu machen, besteht darin, sie mit einer lebensmittelechten Materialbeschichtung wie Epoxidharz zu behandeln. Alumilite Amazing Clear Cast von Amazon ist ein erstklassiges Produkt mit einer Gesamtbewertung von 4,7/5,0 und vielen positiven Rezensionen.

Das Produkt wurde erfolgreich zur Erzeugung von lebensmittelechtem 3D-Druck eingesetzt. Es ist eine zweiteilige transparente Beschichtung und ein Gießharz, die Sie im Verhältnis 1:1 kombinieren.

Das Standardverfahren besteht darin, die Skulptur zuerst zu schleifen, um alle Fäden oder Ablagerungen zu entfernen, dann zu gleichen Teilen Harz zu mischen und zu gießen. Tragen Sie Ihren Druck mit Harz auf und trocknen Sie ihn 3-4 Tage lang. Bevor Sie das Harz verwenden, vergewissern Sie sich, dass es vollständig ausgehärtet ist.

Fügen Sie 100 % Füllung hinzu, um Lücken zu reduzieren, indem Sie die Schichthöhen verringern

Verwenden Sie Slicer-Einstellungen, um Ihre lebensmittelechten 3D-Druckprodukte zu erstellen. Das Hauptziel hierbei ist es, das Auftreten von Lücken oder Rissen zu minimieren, die Bakterien beherbergen könnten.

Um dies zu unterstützen, verwenden Sie zunächst eine Schichthöhe von 0,4 mm anstelle der typischen 0,2 mm.

Darüber hinaus können Sie solche Lücken schließen, indem Sie größere Mengen an Füllmaterial verwenden, wo es sinnvoll ist. Eine dicke Ober- und Unterseite, einschließlich einer ausreichenden Wandstärke, sollte zu lebensmittelsichereren Versionen ohne Lücken oder Löcher führen.

Darüber hinaus führt eine Erhöhung der Durchflussrate zur Erhöhung des extrudierten Materials zu überlappenden Schichten, was zu einem gleichmäßigeren, wasserdichteren und robusteren 3D-Druck ohne Lücken führt.

Wie versiegelt man PLA lebensmittelecht?

Die beste Wahl, um die Möglichkeit von Partikelbewegungen und Bakterienwachstum zu minimieren, ist die Tauchbeschichtung des 3D-Drucks. Sie können ein Polyurethanharz oder lebensmittelechtes Epoxid verwenden, um die Oberfläche des Drucks zu bedecken.

Dazu gehören ArtResin, EP42HT-2FG von Masterbond oder ein von der FDA zugelassenes PTFE (häufig als Teflon® bezeichnet) zur Versiegelung der Oberfläche.

Die Beschichtung gewährleistet jedoch keine Lebensmittelsicherheit bei längerem Gebrauch. Das liegt daran, dass nicht alle Beschichtungen spülmaschinenfest sind und sich mit der Zeit verschlechtern können. Auf diese Weise legen sie die darunter liegende, möglicherweise unsichere Oberfläche frei.

Welches Epoxid ist lebensmittelecht?

Sie können PLA lebensmittelecht machen, indem Sie es mit einem von der FDA zugelassenen Epoxidharz wie Polyurethan (ein typisches Material für die Herstellung von Plastikflaschen und anderen klassischen Lebensmittelbehältern) bedecken, das in jedem örtlichen Kunsthandwerksladen erhältlich ist.

Der beste Ansatz, um PLA lebensmittelecht zu machen, besteht darin, es mit einem lebensmittelechten Epoxidharz zu überziehen. PLA hat jedoch einige Nachteile. Am bemerkenswertesten ist, dass sie weniger robust und nicht sehr hitzebeständig sind.

Sie können zwar einen in einem Geschäft in Ihrer Nähe finden, aber online sind einige hervorragende Alternativen verfügbar.

Die ideale lebensmittelechte Beschichtung für 3D-Drucke ist ein Epoxidharz in Lebensmittelqualität, mit dem Sie die Schichtlinien Ihres Modells abdecken können. Eine andere Idee ist die Verwendung von lebensmittelechtem Silikon für den Modellbau.

Gibt es Harz in Lebensmittelqualität?

Sie haben sicherlich schon unglaubliche Arbeitsplatten, Esstische und Küchenutensilien gesehen, deren Oberflächen aussehen, als wären sie mit einem Meer von Farben bespritzt worden.

Das Geheimnis hinter diesem Trick ist ein Kunstharz, das hauptsächlich als Klebekomponente verwendet wird. Ausgehärtete Harze wie ZDSticky und Art Resin bieten ein ideales lebensmittelechtes Epoxid.

Die Harze sind von der FDA zugelassen und enthalten keine flüchtigen organischen Verbindungen. Daher sind sie eine ausgezeichnete Alternative für die Behandlung von Hartholzoberflächen oder Küchenarbeitsplatten.

Dies bedeutet, dass bei der Verwendung des ausgehärteten Harzes keine schädlichen Chemikalien in die Lebensmittel gelangen, mit denen es in Kontakt kommt.

Schlussfolgerung

Benutzer können jetzt mithilfe des 3D-Drucks ganz einfach funktionelle Kochgeräte zu Hause erstellen.

Das größte Problem im Zusammenhang mit 3D-gedruckten Objekten ist die Lebensmittelsicherheit, da selbst die feinsten Drucke mikroskopisch kleine Risse und Spalten aufweisen, in denen sich Bakterien ansammeln und gedeihen können.

Wenn Sie 3D-Druckobjekte entwerfen möchten, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen, sehen Sie sich die vollständige Liste an, was Sie beachten müssen, um die Lebensmittelsicherheit während des Druckprozesses zu gewährleisten .