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

Kate Meerschaut | 14 March 2023

Steeds meer bedrijven maken reclame voor voedselveilige materialen en bieden steeds meer materialen aan voor verwerking en verpakking in de voedingsindustrie. Maar de publieke belangstelling gaat ook steeds meer uit naar de kunststoffen die in contact komen met voedsel en hoe ze de gezondheid van de consument kunnen beïnvloeden.

Wat betekent food grade precies? Op de Europese markt regelt EU-richtlijn 10/2011 de voedselconformiteit van kunststoffen. De norm behandelt de vereisten voor kunststof materialen en voorwerpen die bestemd zijn om met levensmiddelen in contact te komen. De materialen worden getest onder extreem ongunstige gebruiksomstandigheden die realistisch te verwachten zijn. Dit houdt een risicobeoordeling in met betrekking tot de toxiciteit en de mogelijke migratie van elementen van kunststof of bepaalde chemische stoffen naar het levensmiddel. Een migratielimiet bepaalt 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 levensmiddelenindustrie. 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 respectieve materialen te bekijken, waarin de specificaties voor het gebruik van de respectieve stof worden vermeld.

De juiste omstandigheden voor het printen van voedselveilige componenten

Hoe kunt u een onderdeel 3D-printen dat voldoet aan de eisen van EU 10/2011 en FDA? Hier volgen enkele tips over de juiste opslag van filament, onderhoud en reiniging van de printer, en printerinstellingen voor het printen. Onze ervaring met het tribo-filament iglidur I150-PF dient als basis voor deze tips. Om dit en andere voedselgeschikte tribo-filamenten te certificeren, worden geprinte onderdelen door een testlaboratorium onderworpen aan de beschreven migratietests.

Belangrijke eisen voor de verwerking van het filament

Het materiaal moet op een droge plaats en beschermd tegen de omgeving worden opgeslagen. Bovendien moet het beschermd tegen stof uit de verpakking worden gehaald en is het essentieel dat het vóór het printen wordt gedroogd. Drogen voorkomt dat vocht in het filament het materiaal aantast en luchtzakken bevordert bij het smelten in de spuitmond. Dit zorgt ervoor dat de oppervlakteafwerking en de kwaliteit gelijk blijven. Informatie over het drogen van filamenten vindt u in de verwerkingsvoorschriften. Een goede vuistregel is een droogtemperatuur die de maximale toepassingstemperatuur van de kunststof niet overschrijdt, maar ook de kunststofrol niet beschadigt. Het drogen van het filament is goed mogelijk in een standaard huishoudelijke ventilatoroven, maar ook in een speciaal voor dit doel 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 residuen. Dit geldt in het bijzonder voor het extrudertandwiel en het drukmondstuk. De desktop 3D printer fabrikant Ultimaker biedt voor zijn apparaten enkele reinigingsroutines die ook op andere apparaten kunnen worden toegepast. Naast het tandwiel en de nozzle is ook een schoon printbed essentieel; wij raden aan een gereinigde glasplaat te gebruiken en geen lijm of een food-grade lijm.

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

De 3D-printer correct instellen

De printinstellingen moeten in de slicing software, bijvoorbeeld Ultimaker Cura, zo gekozen worden dat het oppervlak van het object zo strak mogelijk is. Dit wordt onder andere bereikt door de printsnelheid te verlagen en de lijnbreedte aan te passen aan de spuitmonddiameter. Dit laat oneffenheden in het oppervlak van het onderdeel toe en vermindert gaten in de deklagen. Voor en tijdens het drukken moet het materiaal ook worden beschermd tegen stof, en daarom wordt een gesloten installatieruimte aanbevolen.

Bovendien raden wij aan om bij multimateriaalbedrukking geen levensmiddelencomponenten samen met andere, niet voor levensmiddelen geschikte materialen te produceren, aangezien vermenging van de materialen niet volledig kan worden uitgesloten. Dienovereenkomstig moet het steunmateriaal ofwel food grade zijn, ofwel hetzelfde materiaal als steunmateriaal worden gebruikt.

Voedselveilig 3D printen bij igus

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

Deze blogpost geeft tips over voedselconforme 3D print polymeer componenten, maar is geen vervanging voor de noodzakelijke kennis aan de toepassingszijde over wat de voedselconformiteitseisen zijn in een specifieke toepassing. Afhankelijk van de toepassing en vereiste kunnen ook tests op het specifieke onderdeel nodig zijn. Bovendien raden wij altijd aan om de conformiteitsverklaring voor de toepassing zorgvuldig te controleren, aangezien er grote verschillen zijn in goedgekeurde levensmiddelen, temperaturen en de goedgekeurde contactduur.

igus implementeert reeds meer dan 1.000 nieuwe toepassingen per jaar in de voedingsindustrie met een grote verscheidenheid aan producten, zoals glijlagerbussen, lineaire geleidingen of 3D-geprinte componenten.
Neem gerust contact met ons op als u vragen heeft: Klik hier voor het contactformulier .