Best practice: Hoe krijg ik een voedselveilig onderdeel gemaakt door de 3D-printer?

Kate Meerschaut | 3 December 2021

Steeds meer bedrijven maken reclame voor voedselveilige materialen en bieden steeds meer materialen aan voor verwerking en verpakking in de voedingsmiddelenindustrie. Maar het publieke oog is ook steeds meer gericht op de kunststoffen die in contact komen met voedsel en hoe ze mogelijk de gezondheid van de consument kunnen beïnvloeden.

Wat houdt foodgrade precies in? Op de Europese markt regelt EU-richtlijn 10/2011 de voedselconformiteit van kunststoffen. De norm behandelt de eisen aan kunststof materialen en voorwerpen die bedoeld zijn om met voedsel in aanraking te komen. De materialen worden getest onder extreem ongunstige gebruiksomstandigheden die realistisch kunnen worden verwacht. Het gaat om een ​​risicobeoordeling met betrekking tot de toxiciteit en mogelijke migratie van kunststofelementen of bepaalde chemicaliën naar het levensmiddel. Een migratielimiet specificeert de maximale hoeveelheid van een stof die het levensmiddel mag bereiken. Op de Amerikaanse markt regelt de FDA (U.S. Food & Drug Administration) de toelaatbaarheid van kunststoffen voor de voedingsindustrie. Beide normen bevatten gedetailleerde lijsten waarop de toegestane stoffen te vinden zijn. In ieder geval is het de moeite waard om de conformiteitsverklaring van de betreffende materialen te bekijken, waar de specificaties voor het gebruik van de betreffende stof staan ​​vermeld.

De juiste voorwaarden voor het bedrukken van voedselveilige componenten

Hoe kun je een onderdeel 3D printen dat voldoet aan de eisen van EU 10/2011 en FDA? Hier zijn een paar tips voor de juiste opslag van filament, printeronderhoud en -reiniging en printerinstellingen voordat u gaat printen. Onze ervaring met het tribo-filament iglidur I150-PF dient als basis voor deze tips. Om deze en andere food-compliant tribo-filamenten te certificeren, worden bedrukte componenten door een testlaboratorium onderworpen aan de beschreven migratietesten.

Belangrijke vereisten voor het verwerken van het filament

Het materiaal moet op een droge plaats en beschermd tegen de omgeving worden bewaard. Bovendien moet het stofvrij uit de verpakking worden gehaald en is het essentieel dat het wordt gedroogd voordat het wordt bedrukt. Door het drogen wordt voorkomen dat vocht in het filament het materiaal aantast en luchtbellen veroorzaakt bij het smelten in het mondstuk. Dit zorgt ervoor dat de oppervlakteafwerking en kwaliteit gelijk blijven. Informatie over het drogen van filamenten vindt u in de verwerkingsinstructies. Een goede vuistregel is een droogtemperatuur die de maximale verwerkingstemperatuur van de kunststof niet overschrijdt, maar ook de kunststof haspel niet beschadigt. Het drogen van het filament is eenvoudig mogelijk in een standaard huishoudelijke heteluchtoven, maar ook in een speciaal hiervoor ontworpen droogluchtoven.

Een andere belangrijke vereiste is regelmatig onderhoud en reiniging van de printer: in principe moeten alle onderdelen die in contact komen met het filament vrij zijn van resten. Dit omvat in het bijzonder het extrudertandwiel en het drukmondstuk. De desktop 3D-printerfabrikant Ultimaker biedt enkele reinigingsroutines voor zijn apparaten die ook op andere apparaten kunnen worden toegepast. Naast het tandwiel en de nozzle is ook een schoon printbed essentieel; we raden aan om een ​​gereinigde glasplaat te gebruiken en ofwel geen lijm of een lijm die geschikt is voor levensmiddelen.

• Over de algemene reinigingsroutine voor filamentprinters
• Over de algemene reinigingsroutine voor Ultimaker 3

De 3D-printer correct instellen

De afdrukinstellingen moeten worden geselecteerd in de snijsoftware, bijvoorbeeld Ultimaker Cura, zodat het oppervlak van het object zo strak mogelijk is. Dit wordt onder meer bereikt door de printsnelheid te verlagen en de lijnbreedte aan te passen aan de diameter van de nozzle. Dit maakt oneffenheden in het oppervlak van het onderdeel mogelijk en vermindert openingen in de deklagen. Voor en tijdens het printen moet het materiaal ook worden beschermd tegen stof, daarom wordt een gesloten installatieruimte aanbevolen.

Verder raden we aan om geen food-grade componenten in multi-materiaal printen samen met andere non-food-grade materialen te produceren, omdat vermenging van de materialen niet volledig kan worden uitgesloten. Dienovereenkomstig moet het dragermateriaal ofwel van voedingskwaliteit zijn of moet hetzelfde materiaal als dragermateriaal worden gebruikt.

Food grade 3D printen bij igus

Met de hier genoemde tips heeft igus B. al meerdere malen de voedselconformiteit volgens EU 10/2011 kunnen bereiken, bijvoorbeeld met iglidur I150. Door dit te doen, hebben we ook voedselconformiteit bereikt voor de gefabriceerde 3D-geprinte component, wat aanzienlijk is in vergelijking met andere voedselconforme 3D-geprinte materialen.

Deze blogpost geeft tips over voedselconforme 3D-printpolymeercomponenten, maar is geen vervanging voor de noodzakelijke kennis aan de toepassingskant over wat de voedselconformiteitsvereisten zijn in een specifieke toepassing. Afhankelijk van de toepassing en eis kunnen ook tests op het specifieke onderdeel nodig zijn. Daarnaast raden wij u altijd aan om de conformiteitsverklaring voor de toepassing goed te controleren, aangezien er grote verschillen zijn in goedgekeurde voedingsmiddelen, temperaturen en de goedgekeurde contactduur.

igus implementeert al meer dan 1.000 nieuwe toepassingen per jaar in de voedingsindustrie met een breed scala aan producten, zoals glijlagerbussen, lineaire geleidingen of 3D-geprinte componenten.
Neem gerust contact met ons op als je vragen hebt of bestel hier alvast uw gratis “Surprise sample box”!