Аддитивное производство, также известное как 3D-печать, становится все более популярным методом производства во многих отраслях, от автомобильной до медицинской. За последние несколько лет в технологии 3D-печати произошло несколько достижений, позволяющих производителям создавать все более сложные и долговечные компоненты, не уступающие тем, которые производятся с помощью станков с ЧПУ или литья под давлением.Аддитивное производство также оказало значительное влияние на пищевую промышленность, которая предъявляет строгие требования к обеспечению безопасности материалов, контактирующих с пищевыми продуктами, для людей.
Является ли аддитивное производство безопасным для пищевых продуктов?
Детали, напечатанные на 3D-принтере, могут быть безопасными для пищевых продуктов и соответствовать требованиям Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Министерства сельского хозяйства США (USDA) при соблюдении определенных мер и мер предосторожности. Чтобы убедиться, что ваши детали безопасны для использования с пищевыми продуктами, вы должны следовать санитарным стандартам 3-A и проверять конструкцию своей детали, ваши материалы и сам процесс аддитивного производства. Чтобы помочь вам начать работу, следуйте этим рекомендациям, когда речь заходит о разработке продуктов, безопасных для пищевых продуктов, напечатанных на 3D-принтере:
Устранение щелей и пустот
Убедитесь, что любая часть вашей детали или изделия, которая может соприкасаться с пищевыми продуктами (поверхности, контактирующие с изделием), не имеет щелей и пустот. Эти элементы трудно чистить, и они могут способствовать размножению бактерий. Если для вашей детали требуются пустоты или щели, убедитесь, что эти области легко доступны для очистки при разборке изделия.
Скруглите все острые углы
Острые углы трудно чистить, и, подобно щелям и пустотам, в них могут скапливаться бактерии. Имея это в виду, вы должны скруглять любые углы в своем дизайне и вместо этого включать скругления с большими радиусами, когда это возможно.
Обеспечьте прочность
Когда вы производите продукты, безопасные для пищевых продуктов, убедитесь, что ваши детали достаточно прочны для их применения. Если они трескаются, подвергаются коррозии или ломаются, на них могут размножаться бактерии, подвергая пользователей риску. Кроме того, если деталь сломается, мелкие кусочки могут загрязнить пищу, представляя опасность для потребителей и часто требуя отзыва продукта.
Гладкая поверхность
Отделка поверхности детали может быть проблематичной, так как на шероховатых поверхностях есть небольшие карманы, в которых могут размножаться бактерии. Однако создание безопасных для пищевых продуктов 3D-печатных продуктов с гладкими непористыми поверхностями может быть сложной задачей, поскольку 3D-принтеры строят детали слой за слоем, что приводит к микроскопическим щелям. Для достижения гладкости поверхности можно использовать:
- Механическая обработка. Методы механической обработки, такие как шлифование, дробеструйная обработка и полировка, могут помочь сгладить поверхность детали, а также повысить ее четкость.
- Сглаживание паром: совместимое с некоторыми пластиками, сглаживание паром включает воздействие на напечатанные на 3D-принтере пластиковые детали испаряющегося растворителя. Внешние элементы и края вашей детали расплавятся и снова запечатаются, создавая более гладкую и блестящую поверхность без пустот и щелей.
- Поверхностные покрытия: в ситуациях, когда механическая отделка не является жизнеспособным или экономически выгодным вариантом, вы можете использовать безопасное для пищевых продуктов покрытие, такое как пищевая эпоксидная смола или полиуретан. Убедитесь, что ваше покрытие совместимо с любыми чистящими средствами и другими химическими веществами, с которыми будет контактировать ваша деталь, чтобы избежать точечной коррозии, расслоения и образования пузырей.
Выбранный вами процесс аддитивного производства также влияет на объем необходимой постобработки. Такие технологии, как стереолитография (SLA), HP Multi Jet Fusion (MJF) и Carbon® Digital Light Synthesis™ (DLS), позволяют производить детали с более гладкой поверхностью, чем моделирование методом наплавления (FDM), и обычно требуют меньшей постобработки. Однако, независимо от технологии, даже если деталь напечатана из материалов, безопасных для пищевых продуктов, она может не считаться безопасной для пищевых продуктов, если сам принтер не считается безопасным для пищевых продуктов. Что-то такое маленькое, как сопло FDM-принтера, содержащее смазку, может привести к тому, что полученные детали будут считаться небезопасными для пищевых продуктов, поэтому важна каждая деталь.
Как аддитивное производство используется в пищевой промышленности?
Аддитивное производство, в отличие от литья под давлением, не требует обработки дорогостоящих инструментов для литья пластиковых деталей. Исключая затраты и время выполнения заказа, связанные с обработкой инструментов для литьевых форм, компании могут сэкономить много времени и денег при изготовлении деталей и инструментов для обслуживания своих заводов, таких как распорки, захваты и сборочные инструменты. Кроме того, аддитивное производство, особенно в сочетании с цифровым хранилищем деталей и фабриками с облачными производственными возможностями, является идеальным процессом для производства запасных частей, поддержания работоспособности оборудования и предотвращения дорогостоящих незапланированных простоев.
Какие материалы используются в производстве пищевых добавок?
При создании продуктов, которые будут контактировать с пищевыми продуктами, очень важно выбрать правильный материал. Вы захотите выбрать нетоксичный, незагрязняющий, устойчивый к коррозии основной материал, и вам нужно будет убедиться, что любые добавленные покрытия или красители также безопасны для пищевых продуктов.
Конкретные пищевые пластмассы, совместимые с процессом аддитивного производства, включают:
- Полиэфирэфиркетон (PEEK): PEEK обладает высокой термостойкостью и стабильностью размеров, поэтому его можно использовать в микроволновой печи и посудомоечной машине. Он легкий, но прочный и может быть изготовлен с использованием красителей, что обеспечивает большую гибкость дизайна. PEEK можно найти в насадках для кофемашин, скребках для смешивания, блендерах, тестомесах, упаковке для пищевых продуктов и многом другом.
- ULTEM 1010: ULTEM 1010 — прочный, высокоэффективный термопласт, совместимый с процессом 3D-печати FDM. Помимо того, что он механически подходит для многих применений, он был сертифицирован по NSF 51, что соответствует минимальным санитарным и санитарным требованиям FDA к материалам, используемым при изготовлении коммерческого пищевого оборудования.
Какие стерилизуемые добавки соответствуют стандартам безопасности пищевых продуктов?
Производители часто используют стерилизуемые добавочные материалы, поскольку меньше всего им нужно, чтобы бактерии беспрепятственно размножались в продукте, контактирующем с пищевыми продуктами. Однако важно знать, что не все стерилизуемые материалы обязательно безопасны для пищевых продуктов.
Создание безопасных для пищевых продуктов продуктов с Be-Cu.com
Внедрение аддитивного производства в пищевую промышленность изменило правила игры. Благодаря 3D-печати компании могут создавать безопасные для пищевых продуктов продукты из самых разных материалов быстро, с минимальными затратами и по запросу. Однако создание безопасных для пищевых продуктов продуктов с помощью аддитивного производства не так просто, как выбор подходящих материалов. Вам также необходимо обратить внимание на свой принтер, дизайн вашей детали и отделку поверхности вашей детали.
При попытке соблюдать нормативные требования и создавать продукты, безопасные для пищевых продуктов, нужно помнить о многом, поэтому использование опытного партнера-производителя может успокоить вас и гарантировать, что ваши клиенты не будут подвергаться риску из-за небезопасных продуктов. Когда вы работаете с Be-Cu.com, наша команда инженеров может помочь вам выбрать одобренный FDA пластик, который удовлетворит ваши потребности и обеспечит готовность вашего дизайна к печати. Вы также можете загружать файлы своих деталей, чтобы получить мгновенный DFM-анализ вашей конструкции, изучить варианты материалов и заказать детали в Интернете — даже с использованием заказа на поставку (PO). Просто создайте учетную запись, чтобы начать сегодня, или свяжитесь с нами, чтобы обсудить требования для вашего следующего проекта по производству пищевых добавок.
Посетите наш ресурсный центр, чтобы узнать больше об аддитивном производстве, в том числе о том, что вы можете ожидать в процессе аддитивного производства, о стоимости 3D-печати и многом другом.
