Лучшие пищевые нити для 3D-печати

Хотя 3D-печать позволяет создавать множество предметов домашнего обихода, материал для печати может стать ограничением. Например, вы не сможете напечатать подставку из обычного PLA, потому что при нагревании она расплавится. Также нельзя печатать то, что вы будете есть, или хранить продукты из обычной нити — необходим материал, безопасный для пищевых продуктов.

Безопасный для пищевых продуктов PLA отлично подходит для приготовления холодных продуктов, но из-за низкой устойчивости к низким температурам он не подходит для горячих напитков или использования в посудомоечной машине.

В этой статье мы рассмотрим материалы, не содержащие PLA, которые сертифицированы для использования в пищевой промышленности. Мы использовали правила и рекомендации Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Европейского управления по безопасности пищевых продуктов (EFSA) в качестве эталона. Вы можете узнать больше о требованиях, ознакомившись с Кодексом федеральных правил (CFR) 21 FDA или Постановлением Комиссии ЕС № 10/2011.

Прежде чем перейти к самим материалам, давайте рассмотрим несколько характеристик, которые определяют качество нити, безопасной для пищевых продуктов.

Содержание:

Несколько объяснений

Mates напечатаны в PETG

Поскольку мы говорим о приложении, которое требует особой осторожности при использовании, вот несколько важных моментов, о которых стоит помнить при печати с помощью нитей, безопасных для пищевых продуктов:

3D-принтеры не предназначены для печати изделий, контактирующих с пищей. Хотя материал может быть совместим с пищевыми продуктами, сам процесс печати не является безопасным для них. Во время плавления нить соприкасается с деталями принтера, которые в прошлом могли работать с небезопасными материалами. Это может привести к тому, что следы этих материалов смешаются с безопасной для пищевых продуктов нитью. Чтобы избежать этого, рекомендуется использовать очищающую нить при замене катушек перед использованием пищевых нитей.
Основы для печати и клеи могут быть небезопасными для пищевых продуктов. Поверхность принтера и адгезионные средства, такие как малярная лента, лак для волос или клей для приклеивания к грубым листам PEI, могут способствовать загрязнению. Хотя многие поверхности шероховаты для надёжного сцепления с нитью, это также затрудняет очистку и подготовку. Стеклянный слой легче чистить и обеспечивает нейтральную поверхность, которая не допускает загрязнения нижнего слоя отпечатка. Однако перед печатью необходимо подтвердить совместимость материала.
Материал сопла имеет значение. Латунь не считается безопасным для пищевых продуктов материалом, поэтому необходима другая насадка. Выбор часто падает на нержавеющую сталь, поскольку большинство материалов плохо прилипают к ней.
Слои должны быть водонепроницаемыми. Если цель состоит в том, чтобы сделать водонепроницаемую деталь, способную содержать жидкости, то на адгезию слоев следует обратить особое внимание. Небольшие участки, зазоры между слоями или складки (видимые или нет) являются отличными местами для размножения бактерий. Тёплой воды и мыла для мытья посуды должно быть достаточно, чтобы уменьшить популяцию бактерий и потенциал их роста. Однако не стоит пренебрегать другими методами обеспечения безопасности пищевых продуктов!
Рассмотрите возможность использования поверхностных покрытий. Покрытие готовых деталей парой слоёв безопасной для пищевых продуктов эпоксидной смолы или силикона может быть хорошей идеей. Это не только поможет сделать деталь водонепроницаемой, но и предотвратит рост бактерий и накопление остатков в труднодоступных местах. Смола также может обеспечить дополнительный слой защиты от царапин, порезов и вмятин.

Разные значения

Милые дизайны, но как вы будете их печатать, не подвергая опасности себя и окружающих?

Осматриваясь вокруг, можно заметить, что в документации, предоставленной производителями, есть расхождения. Многие компании заявляют о соответствии (или, чаще всего, об «одобрении») правилам FDA или EFSA. Однако документы, которые они предоставляют в подтверждение этих утверждений, могут быть неконкретными или отсутствовать вовсе.

Важно отметить, что FDA высказало своё категорическое несогласие с использованием фразы «Одобрено FDA» в связи с маркетингом или маркировкой продукта. Вместо этого, если продукт соответствует правилам, компания может заявить, что продаёт регулируемую пищевую добавку, или что её химические вещества соответствуют положениям Федерального закона о пищевых добавках, лекарствах и косметике.

Более того, важно не только то, чтобы сам материал был безопасным для пищевых продуктов, но и чтобы методы обращения с ним во время производства соответствовали определённым стандартам. ЕС также опубликовал постановление № 2023/2006 о надлежащей производственной практике, которое подробно описывает, как обращаться, упаковывать и хранить готовые изделия при предполагаемом контакте с пищевыми продуктами. Некоторым производителям может быть трудно подтвердить соответствие этому стандарту.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ОПЦИИ

Эти варианты созданы специально для использования с пищевыми продуктами и соответствуют стандартам FDA или EFSA. Они подходят тем, кто ищет нить, безопасную для контакта с продуктами питания.

Recreus PP3D

Нить Recreus PP3D в действии

Recreus PP3D — это полипропиленовая нить, которая соответствует строгим стандартам FDA и EFSA и разрешена для использования в контакте с пищевыми продуктами в США и ЕС. Нить разработана совместно с компанией Repsol, имеющей опыт в производстве полипропилена, что подтверждается документами о соответствии, выпущенными от имени Repsol.

Нить не только безопасна для пищевых продуктов, но и обладает впечатляющей химической стойкостью и прочностью. Производитель утверждает, что Recreus PP3D обеспечивает превосходную отделку: слои легко интегрируются, создавая полированную поверхность, похожую на поверхность изделий, полученных литьём под давлением. Кроме того, вариант натурального цвета выдерживает автоклавирование — процесс стерилизации, при котором используется пар температурой около 134 °C под давлением. Это делает нить проверенным выбором для медицинских и стоматологических применений.

Компания Recreus также предлагает грунтовку для нити. Нанесение грунтовки на печатный слой перед печатью и её нагрев примерно до 40 °C делают процесс печати более плавным. Грунтовку можно использовать для одного или двух дополнительных отпечатков, а удалить её так же просто, как нагреть слой примерно до 85 °C.

Цвета: натуральный, чёрный.

Размеры: 1,75 мм, 2,85 мм (0,6 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 230 °C, подложка с подогревом 20-40 °C.

Цена: примерно 75 долларов за килограмм (~45 долларов за катушку весом 600 грамм).

EolasPrints TPU

Этот TPU доступен в голубом и еще 19 различных цветовых вариантах!

EolasPrints TPU – это одна из самых гибких и безопасных для пищевых продуктов нитей с рейтингом твердости по Шору 93A. Благодаря широкой палитре из 20 цветовых вариантов, вы сможете печатать разнообразные детали и объекты.

Несмотря на то, что EolasPrints TPU предназначен для контакта с пищевыми продуктами, сертификат соответствия может быть предоставлен только по запросу.

Согласно техническому описанию, производитель рекомендует поддерживать вентилятор охлаждения детали на 100%. Однако для достижения оптимальных результатов лучше избегать охлаждения для первых нескольких слоев и постепенно вводить его на более низких настройках.

Эта нить, безопасная для пищевых продуктов, совместима с широким спектром 3D-принтеров FFF и FDM. Вы даже можете обратиться в компанию для изготовления на заказ.

Кроме того, EolasPrints компенсирует свои выбросы за счёт углеродно-нейтральной доставки при всех заказах. Это означает, что вы можете радоваться своей покупке, зная, что поддерживаете компанию, которая заботится об окружающей среде.

Цвета: доступно 20 цветов.

Размеры: 1,75 мм (0,25 кг, 1 кг, 2,5 кг), 2,85 мм (1 кг, 5 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 190–215 °C, слой с подогревом 0–60 °C.

Цена: примерно 30 долларов за килограмм.

Filamentive PETG

Белый ASA от Filamentive устойчив к воздействию воды и солнца

Компания Filamentive предлагает широкий выбор нитей, безопасных для использования в пищевой промышленности. В ассортименте представлены ABS, ASA и PETG.

Однако не все цвета этих материалов соответствуют требованиям ESFA. Например, ASA выпускается в трёх классических цветах: чёрном, сером и белом. Но только белый вариант сертифицирован как безопасный для пищевых продуктов.

Если вам нужен более тёмный цвет нити, обратите внимание на ABS. Хотя этот материал не устойчив к ультрафиолетовому излучению, чёрный ABS может быть подходящим выбором, если вам важна прочность.

Для тех, кто ищет больше разнообразия цветов и устойчивость к солнечному свету, отличной альтернативой будет PETG от Filamentive. Безопасные для пищевых продуктов варианты этого материала включают прозрачный, чёрный и тёмно-синий цвета. Однако стоит отметить, что PETG может быть менее прочным по сравнению с ASA или ABS, но при этом остаётся безопасной для пищевых продуктов альтернативой.

На момент написания этой статьи некоторые сертифицированные для пищевых продуктов цвета ABS и ASA могут быть недоступны, но все три цвета PETG доступны для покупки.

Характеристики:

Цвет: чёрный, прозрачный и синий;
Размеры: 1,75 мм (0,75 кг, 1 кг);
Рекомендуемые настройки: температура нагрева 195–235 °C, слой с подогревом 50–80 °C;
Цена: примерно 40 долларов за килограмм.

Filaments.ca — безопасный для пищевых продуктов PETG

У True Food Safe PETG только один размер катушки - 1 кг

Несколько лет назад компания Filaments.ca объявила о выпуске своего первого пищевого PLA. Их успех вдохновил их на создание новой формулы с использованием PETG.

В сообщении в блоге от 2019 года указано, что версия с натуральным цветом сертифицирована USP class VI и ISO 10993-1. Эта сертификация в большей степени связана с безопасностью материала для организма человека, чем с его пригодностью для контакта с пищевыми продуктами. Хотя стандарты для медицинских изделий могут быть более строгими, чем стандарты для пищевой промышленности, мы включили эту информацию в данный раздел.

Производитель заявляет, что к каждому заказу прилагается соответствующая документация. Возможно, именно поэтому на странице продукта рекомендуется использовать этот материал для изготовления формочек для печенья, начинок для тортов и посуды на заказ.

Настоящий PETG, безопасный для пищевых продуктов, можно напечатать, используя ваши любимые настройки для PETG. Filaments.ca рекомендует поддерживать вентилятор на 100%, но это может быть опечаткой, поскольку лучше не охлаждать PETG слишком быстро.

Цвета: яичная скорлупа белая, натуральный, чёрный.

Размеры: 1,75 мм (1 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 235–245 °C, температура подогрева слоя 60–90 °C.

Цена: примерно $39 за килограмм.

Древесные АБС-продукты

Пищевые волокна ABS натурального цвета

Даже если ABS не так популярен, как PLA, он всё равно может быть полезен. Например, нить Treed из ABS, предназначенная для использования в пищевой промышленности, соответствует нормам EFSA и надлежащей производственной практике.

Благодаря более высокой температуре отвода тепла и более низкой плотности по сравнению с PLA, ABS может стать недорогим решением для определённых задач. Однако стоит помнить, что этот материал не улучшает пригодность для печати или механические свойства в такой же степени, как PLA.

Поскольку это ABS, материал всё ещё может не прилипать к подложке и деформироваться при остывании. В техническом описании Treed указано, что его нельзя оставлять при температуре печати в сопле более 20 минут. Рекомендуется использовать более низкую температуру в режиме ожидания — 210 °C. Это особенно важно для принтеров с двойной экструзией.

Для тех, кто хочет приобрести продукты ABS Food, стоит учесть, что большинство розничных продавцов находятся в Европе. Цвет нити — натуральный.

Доступные размеры: 1,75 мм и 2,85 мм. Нить поставляется в катушках весом от 1 кг до 10 кг.

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 235–250 °C, подложка с подогревом 90 °C.

Цена: примерно 45 долларов за килограмм.

СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ

Нитки next соответствуют определённым стандартам, установленным FDA или EFSA. Хотя они предназначены для использования в пищевой промышленности, их применение не ограничивается только этой областью.

PPprint P-Filament 721

Полипропилен широко используется при хранении и упаковке

P-filament 721 от PPprint — это инженерная смесь, созданная на основе полипропилена (PP). Она обеспечивает химическую стойкость и безопасность материалов, которые будут использоваться для производства пищевых продуктов.

Полипропилен обладает высокой температурой плавления — 137 °C, а также очень хорошей ударопрочностью. Однако его стоимость может быть выше, чем у других материалов. Хотя в ассортименте PPprint есть более дешёвые варианты, уникальные свойства полипропилена могут стоить того, чтобы заплатить больше.

Вы найдёте широкий выбор цветов, включая фиолетовый, розовый, мятно-зелёный и многие другие.

Как и другие полипропилены, P-Filament 721 не так прост в печати. Он не требует сушки перед использованием, но, как сообщают, очень требователен к типу используемой пластины для сборки. Производитель рекомендует использовать собственный материал для поверхности и связующее вещество. Однако сообщество отмечает, что полипропиленовую плёнку можно успешно печатать с очень горячим слоем и полипропиленовым листом или малярной лентой. Также не рекомендуется использовать листы PEI.

Производитель также советует «использовать P-нити как можно скорее после вскрытия, чтобы обеспечить постоянную производительность печати».

Цвета: доступно 16 цветов.

Размеры: 1.75 мм, 2.85 мм (оба размера доступны в катушках весом 600 г и 1800 г).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 200–220 °C, слой с подогревом 50–70 °C.

Цена: около 85 долларов за килограмм (~50 долларов за катушку весом 600 грамм).

ColorFabb HT

За последние несколько лет компания ColorFabb расширила ассортимент своей продукции, добавив в него высокопроизводительные инженерные материалы, такие как сополиэфирные нити HT, nGen и XT. Все они имеют схожую природу, но различаются по пригодности для печати и по механическим свойствам.

Для каждого из этих материалов ColorFabb предоставляет документацию на базовый полимер, а не на полный состав. Согласно паспорту безопасности (SDS), единственной заметной добавкой, которую они используют, является диоксид титана (для окрашивания). Он обычно считается безопасным для пищевых продуктов. Однако если вы хотите полностью избежать его использования, вы всегда можете выбрать черный или прозрачный варианты цветов.

ColorFabb HT — это термостойкая инженерная смесь, созданная на основе запатентованного полимера, разработанного химической компанией Eastman. Он обладает невероятными механическими свойствами, включая предел прочности при растяжении 52 МПа. Ещё одной замечательной характеристикой HT является то, что он не содержит стирола — известного канцерогенного соединения. Это делает его особенно подходящим для создания посуды для печати. Рабочая температура 100°C отлично подходит и для горячих напитков.

Прозрачный вариант HT можно отшлифовать, чтобы получить прозрачный эффект, который выглядит невероятно похоже на отпечаток из прозрачной смолы. Поверхность (при правильной печати) гладкая и глянцевая, с хорошей адгезией к слоям.

HT можно печатать со скоростью около 30–50 мм/с и 0–30% для вентилятора охлаждения детали. Для лучшей адгезии рекомендуется использовать поверхность BuildTak, но в большинстве случаев достаточно слоя стекла с подогревом.

Цвета: чёрный, тёмно-серый, белый, прозрачный.

Размеры: 1,75 и 2,85 мм. Оба размера доступны в катушках весом 0,7 кг и 2 кг.

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 250–280°C, слой с подогревом 100–120°C.

Цена: примерно 60 долларов за килограмм (примерно 40 долларов за катушку весом 700 грамм).

ColorFabb nGen

Всего лишь один из множества доступных ярких цветов

За семь лет с момента запуска ColorFabb nGen стала очень популярной. Это недорогая и простая в использовании нить с хорошими механическими свойствами и температурой стеклования 85 градусов Цельсия. Благодаря высокой текучести она особенно подходит для высокоскоростной печати. Высокая стабильность расплава позволяет избежать механических расхождений в деталях, напечатанных при разных температурах.

Согласно SDS (или отсутствию таковых), чёрный, тёмно-зелёный и красный цвета являются самыми безопасными вариантами. Как и HT, nGen не содержит стирола и почти не имеет запаха. Её можно печатать со скоростью более 70 мм/с при 50% мощности вентилятора. Для обеспечения хорошей адгезии и минимального коробления рекомендуется использовать слой с подогревом, но BuildTak также может справиться с этой задачей.

Доступные цвета: 14 вариантов.

Доступные размеры: 1,75 мм и 2,85 мм (оба размера доступны в катушках весом 0,75 кг или 2,2 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 220–240 градусов Цельсия, температура подогрева подложки 75–85 градусов Цельсия.

Цена: примерно 40 долларов за килограмм (~30 долларов за катушку весом 750 грамм).

ColorFabb XT

ColorFabb XT можно приобрести в катушках по 750 и 2200 г

ColorFabb XT — это наименее прочная нить из этой тройки. Её прочность на разрыв вдвое меньше, чем у HT, а температура отвода тепла составляет 62 °C. Из-за этого она не подходит для сценариев с высокими нагрузками.

Однако нити ColorFabb XT не содержат стирола и BPA, поэтому при небольшой дополнительной осторожности они могут оказаться достаточно прочными для многих задач. Кроме того, они довольно дёшевы и просты в печати, что делает их достойным инженерным материалом начального уровня.

Как и другие нити ColorFabb, варианты с чёрным и прозрачным цветом наиболее безопасны для контакта с пищевыми продуктами.

XT можно печатать со скоростью более 70 мм/с при скорости вращения вентилятора от 50 до 90%. Спецификация служит справочником для дальнейших настроек скорости и температуры, но пользователь сам выбирает, что для него лучше всего подходит.

Для обеспечения наилучшей адгезии и наименьшего коробления рекомендуется использовать клейкую палочку или малярную ленту для приклеивания к сборочной пластине.

Цвета: доступно 8 цветов, включая чёрный, серый, белый и синий.

Размеры: 1,75 мм и 2,85 мм (оба размера доступны в катушках весом 0,75 кг и 2,2 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 240–260 °C, температура подогрева слоя 60–70 °C.

Цена: около 50 долларов за килограмм (30 долларов за катушку весом 750 грамм).

Экструдер PETG

Добавьте красок вашему столу с помощью одного из этих вариантов

Если вам не нравятся модные материалы, то вам может понравиться старый добрый PETG. Линейка PETG от Extrudr предлагает доступные цены и характеристики, знакомые любителям.

PETG — это ударопрочный пластик с глянцевым покрытием и высокой вязкостью при расплавлении. Подробнее о различиях между PLA и PETG вы можете узнать из нашей статьи.

Пришло время починить старую салатницу, которую вы не хотели выбрасывать? Как обычно для PETG, этот материал можно печатать со скоростью около 40–60 мм/с. Имейте в виду, что из-за более высокой вязкости расплава, чем выше скорость, тем ниже качество поверхности. Мощность вентилятора не должна превышать 50%.

Цвета: доступно 43 цвета.

Размеры: 1,75 мм (1,1 кг, 2,5 кг), 2,85 мм (1,1 кг, 2,5 кг, 5 кг, 10 кг).

Рекомендуемые настройки: температура нагрева 210–230 °C, слой с подогревом 60–70 °C.

Цена: ∼41 доллар за кг (~45 долларов за катушку весом 1,1 кг).

Требование о соответствии требованиям

Ниже приведен список производителей, которые утверждают, что их нити соответствуют требованиям контакта с пищевыми продуктами, но были исключены из других категорий, поскольку не были предоставлены конкретные материалы или производственные стандарты.

Наполнитель

Безмасляную нить Fillamentum можно использовать даже для приготовления горячих напитков

NonOilen — это смесь PLA и PHB (полигидроксибутират), обладающая термостойкостью до 110 °C. Благодаря этому материалу можно мыть посуду в посудомоечной машине, но при этом не меняется температура печати, которая остаётся такой же, как при использовании обычного PLA.

Flexfill TPE — прочный и гибкий материал с уровнем твёрдости по Шору 90–96A. Он устойчив к определённым кислотам, спиртам, щелочам и воде, а также безопасен для использования в электрическом и электронном оборудовании (даже соответствует RoHS). Flexfill TPE не содержит BPA и практически не имеет запаха.

Полипропилен PP 2320 обладает высокой устойчивостью к влаге, высоким температурам (до 100 °C) и солям. Из него можно делать сита для макаронных изделий. Также он не становится хрупким при температуре ниже 0 °C.

HIPS — это лёгкий полимер, не содержащий BPA и обладающий хорошей водостойкостью, в том числе при более высоких температурах. Благодаря растворимости в D-лимонене, он может использоваться для вспомогательной печати. Однако его механические характеристики не позволяют использовать его в более широком спектре задач. Низкая прочность на разрыв и ударопрочность ограничивают возможности его применения.

FormFutura

EasyFil HIPS — это улучшенная смесь для 3D-печати, которая отличается мягкостью, эластичностью и гладким матовым покрытием. Она обладает хорошей ударопрочностью по сравнению с обычными материалами для 3D-печати и при этом остаётся лёгкой.

FormFutura HDglass — это улучшенная версия PETG, которая обладает высокой прозрачностью и блеском. Её оптический коэффициент пропускания света составляет 90%, что позволяет создавать потрясающие визуальные эффекты, особенно в декоративных витринах с продуктами питания.

FormFutura PythonFlex — это высокоэластичный термопластичный полиуретан (ТПУ), который может растягиваться в 4,5 раза по длине перед разрывом. Он обладает повышенной устойчивостью к маслам, смазкам, микроорганизмам и истиранию. Однако следует учитывать, что PythonFlex очень гигроскопичен, то есть может впитывать влагу. При длительном воздействии высокой влажности для восстановления его нормального функционирования потребуется цикл обезвоживания при температуре 65 °C.

Нить HDglass от FormFutura предлагает огромное разнообразие цветовых вариантов

Fiberlogy

CPE HT — это смесь сополиэфиров, представленная как удобная альтернатива поликарбонату (ПК) для начинающих. Она не содержит бисфенола, BPS (бисфенол-S) и стирола.

Подходит для использования в посудомоечных машинах и других сложных условиях, таких как химическая стерилизация или воздействие ультрафиолета.

Для обеспечения идеальной адгезии рекомендуется использовать клей ПВА.

3DJake

Если вы ищете нить, похожую на PETG, но с улучшенными характеристиками прочности и ударопрочности, обратите внимание на PCTG от 3DJake.

Согласно информации от 3DJake, их нить подходит для контакта с пищевыми продуктами, так как не содержит бисфенола А (BPA) и пластификаторов на основе фталатов.

Особое внимание уделяется температурной и химической стойкости этой нити. Она также отличается высокой оптической четкостью и превосходной возможностью печати.

Отзывы пользователей подтверждают некоторые утверждения бренда. Многие производители отмечают, что эта нить лучше печатается по сравнению с другими нитями PETG.

taulman3D

Сплав 910 — это нейлоновый сополиэфир, который сочетает в себе преимущества двух материалов. Он обладает очень высоким модулем упругости при растяжении и при этом сохраняет высокую температурную и химическую стойкость. Благодаря этим свойствам он идеально подходит для использования в более сложных условиях. Если вам нужно заменить сломанную деталь в блендере, сплав 910 будет отличным выбором.