Les ustensiles imprimés en 3D sont-ils de qualité alimentaire ? Voici comment les rendre sûrs pour les aliments

Des imprimantes 3D à bas prix telles que la Creality Ender-3 ont rendu la fabrication additive accessible à l’individu commun. Pourtant, la nourriture est ce que les gens apprécient davantage que de fabriquer des objets en plastique sur mesure dans le confort de leur résidence.

C’est tout naturellement que ces 2 recherches se croisent dans le type d’ustensiles imprimés en 3D. Malheureusement, les deux conviennent en plus du vinaigre et de l’eau de Javel. En d’autres termes, les contenants alimentaires imprimés en 3D sont suffisamment toxiques pour vous éliminer progressivement.

Lisez la suite pour comprendre pourquoi cela est vrai ainsi que ce que vous pouvez faire pour contourner le problème.

Pourquoi l’impression 3D n’est pas sans danger pour les aliments

Les plastiques, en général, ont actuellement une mauvaise réputation en ligne pour avoir des effets défavorables durables sur la santé et le bien-être ainsi que sur le bien-être. Il existe des tonnes de mises en garde écrites sur les BPA, les phtalates, ainsi que d’autres perturbateurs endocriniens liés au plastique.

Mais oublions le rétrécissement génital effrayant des plastiques en général et limiter l’étendue de cette entreprise aux aspects toxicologiques les plus importants des plastiques imprimés en 3D.

Voici les façons dont la procédure extrême de l’impression 3D rend les plastiques plus malsains qu’ils ne le sont ou bien impliqués d’être, à commencer par l’étrange façon dont les imprimantes 3D FDM ont souvent tendance à produire des objets en plastique.

Porosité ainsi que les colonies bactériennes

Les plastiques moulés traditionnels sont définitivement fermés car l’article est créé de force le produit directement dans un moule sous une contrainte exceptionnellement élevée. Le revêtement de surface de ces objets en plastique est lisse et dépourvu de tout type de pores ou de crevasses.

D’autre part, les articles imprimés en 3D sont fabriqués en empilant des centaines et parfois même des milliers de couches de plastique, la géométrie intérieure des composants eux-mêmes étant enfouie dans d’innombrables poches d’air.

La nature très poreuse des composants publiés en 3D en fait de puissants lieux de reproduction pour des bactéries mortelles telles que les salmonelles et E.coli. Ces agents pathogènes sont connus pour déclencher des problèmes de santé persistants et sont incroyablement durables pour de nombreux agents germicides.

Par conséquent, des outils sans danger pour les aliments sont nécessaires pour créer des surfaces lisses, non poreuses et faciles à nettoyer, ce qui fait intrinsèquement défaut aux outils publiés en 3D.

Sécurité alimentaire et migration des particules

L’idée de mouvement fragmentaire est un élément essentiel de la sécurité alimentaire. Plusieurs centaines de nanomètres de particules peuvent être échangés entre des solides se connectant entre eux et avec des fluides à un niveau microscopique.

Il s’agit du système principal par lequel des substances nocives sont déplacées et infiltrées sur des plastiques imprimés en 3D et aussi, en fin de compte, directement dans les aliments absorbés par de tels outils.

Des facteurs tels que la durée d’exposition directe (stockage à long terme), le frottement (grattage des cuillères), la température (outils de préparation des aliments), ainsi que la sensibilité des produits (aliments acides/alcalins) impliqués déterminent la taille de la migration des bits. C’est pourquoi certains aliments réactifs doivent être conservés dans des bocaux en verre tout en restant excellents lorsqu’ils sont retirés d’outils en acier.

Les buses en laiton d’origine sont toxiques

Les choses deviennent assez chaudes du côté commercial d’une imprimante 3D. Vos modèles 3D sont fournis directement dans les composants physiques par un filament liquéfié délogé des éléments chauds. Parmi ceux-ci, le filament reste en contact étroit avec le pare-chaleur et la buse.

Le premier est généralement fabriqué en acier inoxydable, de sorte que le risque de lessivage de substances toxiques directement dans le filament est très faible. Néanmoins, la buse de base est généralement en laiton, qui est connu pour s’infiltrer à l’état de traces de plomb dans le filament.

C’est définitivement un non-droit du point de vue de la santé et du bien-être.

Qu’en est-il du reste de l’imprimante 3D ?

Les engrenages de l’extrudeuse en laiton situés dans de nombreuses imprimantes 3D courantes fonctionnent en appliquant d’énormes quantités de pression et en frottant également sur le filament. Avec la buse en laiton, ceux-ci peuvent également s’infiltrer pour introduire des plastiques publiés en 3D.

La plupart des imprimantes 3D impliquent également des tubes revêtus de PTFE entre l’extrudeuse ainsi que les composants d’extrémité chaude. Bien que ce matériau ne présente aucun risque alimentaire, ceux utilisés dans les imprimantes 3D contiennent des ingrédients pour la lubrification, ce qui peut être dangereux.

D’autres éléments tels que la surface de développement, les rouleaux de filament et les lubrifiants utilisés dans l’imprimante 3D sont des méthodes supplémentaires pour endommager les composés à transférer dans les pièces publiées. Rendre votre imprimante 3D absolument de qualité alimentaire est définitivement une entreprise herculéenne.

La plupart des filaments ne sont pas sans danger pour les aliments

Bien que le PLA soit présenté comme un filament naturellement dégradable synthétisé à partir de sucres découverts dans le maïs ou la canne à sucre, diverses marques présentent divers ingrédients pour améliorer l’imprimabilité, la robustesse, ainsi que diverses autres caractéristiques physiques des composants imprimés. Ces ingrédients eux-mêmes peuvent être dangereux, rendant par conséquent les pièces imprimées dangereuses pour la manipulation des aliments.

La Food and Drug Administration des États-Unis (FDA des États-Unis) délivre des approbations de sécurité alimentaire pour les filaments réputés. De plus, c’est une excellente base pour déterminer quels filaments peuvent être utilisés pour les outils d’impression.

Cependant, il est encouragé à inspecter l’autorisation par filament. Malgré les inquiétudes concernant les pièces imprimées en ABS qui suintent du styrène dans les aliments, de nombreux filaments ABS commerciaux obtiennent le feu vert de la FDA, alors que certains filaments PLA ne le font pas en raison du pigment de teinte particulier utilisé.

Juste parce qu’une marque spécifique d’ABS est accréditée comme étant sans danger pour les aliments, vous ne pouvez pas penser que la politesse s’étend au filament ABS d’une autre marque. Diverses itérations de nuances et des mélanges d’additifs jouent également un rôle important dans la qualification de la FDA, alors assurez-vous d’inspecter les petits caractères.

Comment imprimer en 3D des ustensiles sans danger pour les aliments

Maintenant que nous sommes totalement conscients des risques liés à l’utilisation d’outils imprimés en 3D pour l’alimentation, nous serions négligents de partir sans fournir quelques conseils sur la façon d’imprimer en 3D des pièces de qualité alimentaire.

Pour les débutants, l’approvisionnement d’une autre imprimante 3D pour les impressions de qualité alimentaire est le moyen le plus infaillible de garantir la conformité FDA. C’est un besoin gênant en raison du fait que les matières dangereuses peuvent rester sur un certain nombre de cycles d’impression.

Voici quelques suggestions et astuces pour améliorer la sécurité alimentaire de vos impressions 3D.

Remplacer les pièces en laiton par de l’acier inoxydable

Sachant exactement comment les buses en laiton ainsi que les équipements d’extrusion peuvent éventuellement introduire vos impressions 3D, les remplacer par des options en acier inoxydable est le moyen le plus simple de les rendre sans risque alimentaire. Assurez-vous simplement d’utiliser des pièces en acier inoxydable sans danger pour les aliments, car les variations d’acier à outils ne sont pas les mêmes. De plus, évitez les buses en acier inoxydable avec des finitions antiadhésives supplémentaires.

Lissage à la vapeur pour fixer la porosité

Les lignes de couche sont une variable qui contribue de manière significative à la porosité des impressions 3D FDM et créent des problèmes de croissance bactérienne. La bonne nouvelle est que certains filaments tels que l’ABS, l’ASA, le PETG et aussi les HIPS peuvent être lissés chimiquement.

Cela implique de faire fondre partiellement les lignes de couche avec le processus de lissage à la vapeur, où des solvants tels que l’acétone et l’acétate d’éthyle peuvent réagir avec la surface des composants imprimés en 3D. Le résultat renvoie des pièces avec des surfaces lisses et fermées qui sont simples à ranger et n’ont pas la surface requise pour héberger des essaims microbiens.

Pour les filaments qui ne peuvent pas être lissés chimiquement, vous souhaiterez peut-être réduire l’élévation de la couche pour rendre l’impression 3D aussi lisse que possible. Il faut encore plus poncer les surfaces pour les rendre plus lisses. Assurez-vous simplement que les appareils de sable fin ne présentent pas de substances nocives.

Tenez-vous en aux filaments sans danger pour les aliments

Alors que le PLA est généralement sans danger pour les aliments (tant que le fabricant n’a pas utilisé d’ingrédients toxiques ou de pigments de couleur), les composants imprimés en 3D ne sont pas sensibles à la manipulation durable des aliments. Le produit a l’une des températures de déflexion à chaud (HDT) les plus basses. Cela indique qu’il ne supportera pas les boissons chaudes ou les cycles de lave-vaisselle réchauffés.

La nature chimiquement inerte du filament PETG le rend adapté à la manipulation des aliments, mais comme le PLA, il n’a pas non plus le HDT requis pour supporter les aliments chauds et aussi le lave-vaisselle. Néanmoins, le PETG peut être lissé chimiquement. Les filaments ABS, néanmoins, renvoient des composants publiés en 3D résistants à la chaleur qui peuvent également être lissés à la vapeur.

Les filaments exotiques tels que le PEI (nom de marque Ultem) ont effectivement été autorisés par la FDA américaine, cependant ils ne peuvent pas être publiés sur des imprimantes 3D non commerciales. Dans le même temps, les filaments de nylon et de polypropylène sont également conformes à la sécurité alimentaire de la FDA.

C’est toujours une bonne idée d’examiner l’emballage du filament pour l’approbation de la FDA.

Utiliser des revêtements par immersion sans danger pour les aliments

Il est difficile d’adapter votre imprimante à un tout nouveau matériau. Dans la plupart des cas, les imprimantes FDM d’entrée de gamme ne sont même pas capables d’imprimer des matériaux tels que l’ABS prêts à l’emploi. Cela fait des revêtements par immersion et des mastics une option judicieuse.

Ceux-ci peuvent être trouvés dans différentes alternatives de qualité alimentaire, telles que les matériaux en polyuréthane, les époxydes et les finitions PTFE. Les alternatives sont essentiellement illimitées, alors assurez-vous de faire preuve de diligence raisonnable concernant les approbations de la FDA ainsi que la compatibilité avec divers filaments.

Il est également utile d’examiner à l’avance le niveau de température et la résistance à l’abrasion de ces solutions. Vous ne voulez pas utiliser une finition à basse température pour une tasse de café.

Impression 3D sans danger pour les aliments ? Il y a beaucoup à considérer

Le principe de l’impression 3D sans danger pour les aliments est une région inexplorée en ce moment. Bien que la FDA ait effectivement fait preuve de persévérance et fourni des autorisations pour des filaments réputés, elle ne peut toujours pas contrôler les variables inconnues de la température d’impression ainsi que les cas d’utilisation incertains.

Ce qui est accrédité pour être sans danger pour les aliments peut ne pas être le même après une utilisation à long terme. De plus, il est plus intelligent d’abaisser la température des aliments, le temps de contact et d’éviter généralement d’associer des outils publiés en 3D avec des aliments réactifs.

Il est plus intelligent de pécher par excès de prudence.