האם כלים מודפסים בתלת מימד הם בדרגת מזון? הנה איך להפוך אותם לבטוחים למזון

מדפסות תלת מימד בעלות נמוכה כמו Creality Ender-3 הפכו את הייצור התוסף לנגיש לפשוטי העם. אבל אוכל הוא הדבר היחיד שאנשים נהנים יותר מאשר לייצר חפצי פלסטיק בהזמנה אישית מהנוחות של בתיהם.

זה רק טבעי ששני העיסוקים הללו יצטלבו בצורה של כלים מודפסים בתלת מימד. למרבה הצער, השניים הולכים ביחד כמו גם חומץ ואקונומיקה. במילים אחרות, מיכלי מזון מודפסים בתלת מימד הם רעילים מספיק כדי להרוג אותך לאט.

המשך לקרוא כדי לגלות מדוע זה המקרה ומה אתה יכול לעשות כדי לעקוף את הבעיה.

מדוע הדפסת תלת מימד אינה בטוחה למזון

לפלסטיק, באופן כללי, כבר יש מוניטין רע כגורם להשפעות שליליות ארוכות טווח על הבריאות והרווחה. יש שלל אזהרות שנכתבו על BPAs, פתלטים ומשבשים אנדוקריניים אחרים הקשורים לפלסטיק.

אבל בואו נסתיר את זוועות מתכווצות באיברי המין של פלסטיק באופן כללי ולהגביל את היקף המאמץ הזה להיבטים הטוקסיקולוגיים הדוחקים יותר של פלסטיק מודפס בתלת מימד.

להלן הדרכים שבהן עצם התהליך של הדפסת תלת מימד הופך את הפלסטיק לבלתי בריא ממה שהוא אחרת הואשמו בהיותם, החל מהדרך המוזרה שבה מדפסות תלת מימד FDM נוטות לייצר פלסטיק חפצים.

קָשׁוּר: מדריך למתחילים למדפסות תלת מימד של Voron עשה זאת בעצמך: איכות ייצור להמונים

נקבוביות ומושבות חיידקים

פלסטיק יצוק בהזרקה מסורתי הוא אטום לחלוטין מכיוון שהאובייקט נוצר על ידי דחיפה של החומר לתוך תבנית בלחץ גבוה במיוחד. גימור פני השטח של חפצי פלסטיק כאלה הוא חלק ונטול כל נקבוביות או חריצים.

מצד שני, אובייקטים מודפסים בתלת מימד מיוצרים על ידי ערימת מאות ולפעמים אפילו אלפים של שכבות פלסטיק, כאשר הגיאומטריה הפנימית של החלקים עצמם נחללת לאוויר רבים כיסים.

האופי הנקבובי ביותר של חלקים מודפסים בתלת-ממד הופך אותם למקומות רבייה חזקים לחיידקים קטלניים כמו סלמונלה ו-E.coli. פתוגנים אלו ידועים כגורמים למחלות כרוניות והם עמידים להפליא לרוב הקוטלי חיידקים.

לכן, כלים בטוחים במזון נדרשים לשאת משטחים חלקים, לא נקבוביים וקלים לניקוי, מה שחסר מטבעו בכלים מודפסים בתלת מימד.

בטיחות מזון והגירת חלקיקים

הרעיון של נדידת חלקיקים הוא גורם חשוב בבטיחות המזון. ניתן להחליף כמה מאות ננומטרים של חלקיקים בין מוצקים המקיימים אינטראקציה זה עם זה ועם נוזלים ברמה מיקרוסקופית.

זהו המנגנון העיקרי שבאמצעותו חומרים רעילים מועברים ושוטפים לפלסטיק מודפס בתלת מימד ולאחר מכן למזון הנצרך באמצעות כלים כאלה.

גורמים כגון משך החשיפה (אחסון לטווח ארוך), חיכוך (כפות גירוד), טמפרטורה (בישול כלים), ותגובתיות החומרים (מזון חומצי/בסיסי) המעורבים מכתיבות את גודל החלקיקים הֲגִירָה. זו הסיבה שמזונות תגובתיים מסוימים חייבים להיות מאוחסנים בצנצנות זכוכית, אך הם עדיין בסדר כאשר צורכים אותם מכלי מתכת.

קָשׁוּר: מדוע חובבי הדפסת תלת מימד צריכים לשים לב ל-E3D Revo Hot End החדש

חרירי פליז מלאי רעילים

דברים מתחממים למדי בקצה העסקי של מדפסת תלת מימד. המודלים התלת-ממדיים שלך מעובדים לחלקים פיזיים על ידי נימה מותכת שנאלצת החוצה ממרכיבי הקצה החם. מבין אלה, החוט נמצא במגע הדוק עם שובר החום והזרבובית.

הראשון עשוי בדרך כלל מנירוסטה, כך שהסיכון לשטיפה של חומרים רעילים לתוך החוט הוא מינימלי. עם זאת, זרבובית המלאי עשויה בדרך כלל מפליז, הידוע כמשטיפה כמויות עקבות של עופרת לתוך החוט.

זה בהחלט אסור מנקודת מבט של בריאות ובטיחות.

מה לגבי שאר מדפסת התלת מימד?

גלגלי השיניים הפליז המצויים ברוב מדפסות התלת מימד הנפוצות פועלות על ידי הפעלת כמויות אדירות של לחץ וחיכוך על חוט הלהט. בנוסף לזרבובית הפליז, אלה יכולים גם לשטוף עופרת לתוך פלסטיק מודפס בתלת מימד.

רוב מדפסות התלת מימד כוללות גם צינורות מצופים PTFE בין המכבש לרכיבי הקצה החם. למרות שהחומר הזה בטוח למזון, אלה המשמשים במדפסות תלת מימד מכילים תוספים לשימון, שעלולים להיות רעילים.

רכיבים אחרים כגון משטח המבנה, גלילי נימה וחומרי סיכה המשמשים במדפסת התלת מימד הם דרכים נוספות להעברת חומרים מזיקים לחלקים המודפסים. הפיכת מדפסת התלת-ממד שלך לדרגת מזון אמיתית היא ללא ספק מאמץ מרהיב.

קָשׁוּר: מודלים תלת מימדיים לכל דמות משחק דיונון

רוב החוטים אינם בטוחים למזון

למרות ש-PLA נחשב כסימה מתכלה המסונתז מסוכרים המצויים בתירס או קני סוכר, מותגים שונים להציג תוספים שונים כדי לשפר את יכולת ההדפסה, העמידות ומאפיינים פיזיים אחרים של החלקים המודפסים. תוספים אלה עצמם עלולים להיות רעילים, ובכך להפוך את החלקים המודפסים לא בטוחים לטיפול במזון.

מינהל המזון והתרופות של ארצות הברית (ה-FDA האמריקאי) מנפיק אישורי בטיחות מזון עבור חוטים נחשבים. וזו נקודת התחלה מצוינת להבין באילו חוטים ניתן להשתמש עבור כלי הדפסה.

עם זאת, מומלץ לבדוק את האישור על בסיס נימה. למרות החששות סביב חלקים מודפסים ABS המטיפים סטירן למזון, הרבה ABS מסחרי חוטי חוטים זוכים להנהון של ה-FDA, בעוד שחלק חוטי PLA אינם מקבלים זאת בזכות פיגמנט הצבע הספציפי בשימוש.

רק בגלל שמותג מסוים של ABS מאושר כבטוח למזון, אתה לא יכול להניח שהאדיבות מתפרסת על חוט ABS ממותג אחר. איטרציות צבע שונות ותערובות תוספים ממלאות גם הן תפקידים מרכזיים בהסמכת ה-FDA, אז הקפידו לבדוק את האותיות הקטנות.

כיצד להדפיס בתלת מימד כלים בטוחים למזון

כעת, כשאנו מודעים היטב לסכנות שבשימוש בכלים מודפסים בתלת מימד למזון, נסתער אם לעזוב מבלי לתת כמה טיפים כיצד להדפיס חלקים ברמת מזון בתלת מימד.

בתור התחלה, אספקת מדפסת תלת-ממדית נפרדת להדפסות ברמת מזון היא הדרך החסינה ביותר להבטחת תאימות ל-FDA. זו דרישה לא נוחה מכיוון שחומרים רעילים יכולים להתעכב על פני מספר מחזורי הדפסה.

הנה כמה טיפים וטריקים לשיפור בטיחות המזון של הדפסות התלת מימד שלך.

קָשׁוּר: עיצוב והדפסת 3D מיניאטורות שולחנות משלך עם מדפסת FDM

החלף חלקי פליז בנירוסטה

לדעת כיצד חרירי פליז וגלגלי שיניים מכבש יכולים להכניס עופרת להדפסות התלת-ממד שלך, החלפתם בחלופות נירוסטה היא הדרך הקלה ביותר להפוך אותם לבטוחים למזון. רק הקפד להשתמש בחלקי נירוסטה בטוחים למזון מכיוון שגרסאות פלדת כלי אינן זהות. יתר על כן, התרחק מחרירי נירוסטה עם ציפויים נוספים ללא הדבקה.

החלקת אדים לתיקון נקבוביות

קווי שכבה הם גורם תורם משמעותי לנקבוביות של הדפסות תלת מימד FDM ויוצרים תנאים התורמים לצמיחת חיידקים. למרבה המזל, כמה חוטים כגון ABS, ASA, PETG וירכיים ניתנים להחלקה כימית.

זה כרוך בהמסה חלקית של קווי השכבה בתהליך של החלקת אדים, שם ממיסים כגון אצטון ואתיל אצטט רשאים להגיב עם פני השטח של המודפס התלת-ממדי חלקים. התוצאה מניבה חלקים עם משטחים חלקים ואטומים שקל לנקות וחסרים את שטח הפנים הנדרש לאירוח מושבות חיידקים.

עבור חוטים שאינם ניתנים להחלקה כימית, ייתכן שתרצה להפחית את גובה השכבה כדי להפוך את ההדפסה התלת-ממדית לחלקה ככל האפשר. שיוף המשטחים למטה אמור להפוך אותם לחלקים יותר. רק תוודא שציוד השיוף לא מכניס חומרים רעילים.

היצמד לחוטים בטוחים למזון

בעוד PLA הוא בדרך כלל בטוח למזון (כל עוד היצרן לא השתמש בתוספים רעילים או בפיגמנטים צבעוניים), החלקים המודפסים בתלת מימד אינם מעשיים לטיפול במזון לטווח ארוך. לחומר יש את אחת מטמפרטורות סטיית החום הנמוכות ביותר (HDT). זה אומר שהוא לא ישרוד משקאות חמים או מחזורי מדיח כלים מחוממים.

הטבע האינרטי מבחינה כימית של חוט ה-PETG הופך אותו לאידיאלי לטיפול במזון, אך כמו PLA, הוא גם חסר את ה-HDT הנדרש כדי לשרוד מזון חם ומדיח כלים. עם זאת, ניתן להחליק PETG כימית. עם זאת, חוטי ABS מניבים חלקים מודפסים תלת מימדיים עמידים בחום שניתן גם להחליק באדים.

חוטים אקזוטיים כגון PEI (מותג Ultem) אושרו על ידי ה-FDA האמריקאי, אך לא ניתן להדפיס אותם במדפסות תלת מימד לא מסחריות. בינתיים, חוטי ניילון ופוליפרופילן גם תואמים לבטיחות המזון של ה-FDA.

זה עדיין רעיון טוב לבדוק את אריזת החוטים לקבלת אישור ה-FDA.

קָשׁוּר: הגדרות מדפסת 3D FDM ומה הן עושות

השתמשו בציפויי טבילה בטוחים למזון

לא קל להתאים את המדפסת שלך לחומר חדש לגמרי. ברוב המקרים, מדפסות FDM ברמת הכניסה אפילו אינן מסוגלות להדפיס חומרים כגון ABS מחוץ לקופסה. זה הופך את ציפויי הטבילה וחומרי האיטום לחלופה בת קיימא.

אלה מגיעים באפשרויות שונות בדרגת מזון, כגון שרפי פוליאוריטן, אפוקסי וציפוי PTFE. האפשרויות הן כמעט אינסופיות, אז וודא שאתה עושה את בדיקת הנאותות לגבי אישורי ה-FDA ותאימות עם חוטים שונים.

כמו כן, כדאי לבדוק את הטמפרטורה ועמידות השחיקה של תמיסות אלו מראש. אתה לא רוצה להשתמש בציפוי בטמפרטורה נמוכה עבור ספל קפה.

הדפסת תלת מימד בטוחה במזון? יש הרבה לשקול

הרעיון של הדפסת תלת מימד בטוחה במזון הוא טריטוריה לא ידועה כרגע. למרות שה-FDA ערך בדיקת נאותות ומנפיק אישורים עבור חוטים נחשבים, הוא עדיין לא יכול לשלוט על משתנים לא ידועים של טמפרטורת הדפסה ומקרי שימוש בלתי צפויים.

מה שמאושר כבטוח למזון עשוי שלא להיות זהה לאחר שימוש ממושך. יתר על כן, חכם יותר להפחית את טמפרטורת המזון, את זמן המגע, ובדרך כלל להימנע מהצמדת כלים מודפסים בתלת מימד למזון תגובתי.

חכם יותר לטעות בצד של זהירות.

כיצד לשדרג את מדפסת תלת-ממד Ender-3 ולתקן בעיות בטיחות

ייתכן שה-Ender-3 שלך מנסה... להרוג אותך? גלה כיצד להפוך אותו לבטוח ואמין יותר עם השדרוגים הנחמדים הללו.

קרא הבא

על הסופר