A manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D, tornou-se um método de fabricação cada vez mais popular em muitos setores, desde a indústria automotiva até a indústria médica. Nos últimos anos, houve vários avanços na tecnologia de impressão 3D, permitindo que os fabricantes criem componentes cada vez mais complexos e duráveis, semelhantes aos feitos por usinagem CNC ou moldagem por injeção.
A manufatura aditiva também teve um impacto significativo na indústria de alimentos, que possui requisitos rígidos para garantir que os materiais que entram em contato com os alimentos sejam seguros para as pessoas.
A manufatura aditiva é segura para alimentos?
As peças impressas em 3D podem ser seguras para alimentos e atender aos regulamentos da Food and Drug Administration (FDA) e do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA) , desde que sejam tomadas medidas e precauções específicas. Para garantir que suas peças sejam seguras para uso com alimentos, siga os padrões sanitários 3-A e revise o design de sua peça, seus materiais e o próprio processo de manufatura aditiva.
Eliminar fendas e vazios
Certifique-se de que qualquer seção de sua peça ou produto que possa entrar em contato com alimentos (superfícies de contato com o produto) esteja livre de fendas e vazios. Esses recursos são difíceis de limpar e podem permitir a proliferação de bactérias. Se a sua peça exigir espaços vazios ou fendas, certifique-se de que essas áreas possam ser facilmente acessadas para limpeza quando o produto for desmontado.
Arredonde quaisquer cantos afiados
Cantos pontiagudos são difíceis de limpar e, como fendas e espaços vazios, podem abrigar bactérias. Com isso em mente, você deve arredondar todos os cantos do seu projeto e, em vez disso, incorporar filetes com raios grandes sempre que possível.
Assegure a tenacidade
Ao fabricar produtos seguros para alimentos, certifique-se de que suas peças sejam robustas o suficiente para suas aplicações. Se eles racharem, corroerem ou quebrarem, as bactérias podem crescer, colocando os usuários em risco. Além disso, se uma peça quebrar, pequenos pedaços podem contaminar os alimentos, representando um perigo para os consumidores e, muitas vezes, exigindo o recolhimento do produto.
Acabamentos de superfície lisa
O acabamento da superfície de uma peça pode ser problemático, pois as superfícies ásperas têm pequenas bolsas que permitem o crescimento de bactérias. No entanto, criar produtos impressos em 3D seguros para alimentos com superfícies lisas e não porosas pode ser um desafio, pois as impressoras 3D constroem peças camada por camada, resultando em fendas microscópicas. Para obter a suavidade da superfície, você pode usar:
- Acabamento mecânico: as técnicas de acabamento mecânico, como lixar, jatear e polir, podem ajudar a suavizar a superfície de uma peça e, ao mesmo tempo, melhorar a clareza.
- Suavização de vapor: Compatível com certos plásticos, a suavização de vapor envolve a exposição de peças plásticas impressas em 3D a solvente vaporizado. Os recursos externos e as bordas da sua peça derreterão e selarão novamente, criando uma superfície mais lisa e brilhante, sem espaços vazios ou fendas.
- Revestimentos de superfície: em situações em que o acabamento mecânico não é uma opção viável ou econômica, você pode usar um revestimento seguro para alimentos, como epóxi ou poliuretano de grau alimentício. Certifique-se de que seu revestimento seja compatível com quaisquer produtos de limpeza e outros produtos químicos com os quais sua peça entrará em contato para evitar corrosão, delaminação e formação de bolhas.
O processo de manufatura aditiva que você escolher também desempenha um papel na quantidade de pós-processamento que você precisará fazer. Tecnologias como estereolitografia (SLA), HP Multi Jet Fusion (MJF) e Carbon® Digital Light Synthesis™ (DLS) produzem peças com acabamentos de superfície mais suaves do que modelagem por deposição fundida (FDM) e normalmente requerem menos pós-processamento. No entanto, independentemente da tecnologia, mesmo que uma peça seja impressa com materiais seguros para alimentos, ela pode não ser considerada segura para alimentos se a própria impressora não for considerada segura para alimentos. Algo tão pequeno quanto o bico de uma impressora FDM contendo lubrificante pode fazer com que as peças resultantes sejam consideradas não seguras para alimentos, portanto, cada detalhe conta.
Como a manufatura aditiva é usada na indústria de alimentos?
A manufatura aditiva, ao contrário da moldagem por injeção, não envolve a usinagem de ferramentas caras para moldar peças plásticas. Ao eliminar o custo e o prazo de entrega associados à usinagem de ferramentas de moldes de injeção, as empresas podem economizar muito tempo e dinheiro ao fabricar peças e ferramentas de manutenção para suas fábricas, como espaçadores, pinças e ferramentas de montagem. Além disso, a manufatura aditiva — especialmente quando combinada com armazenamento digital de peças e fábricas com recursos de manufatura baseados em nuvem — é um processo ideal para a produção de peças sobressalentes, mantendo o equipamento funcionando e evitando paralisações dispendiosas e não planejadas.
Quais materiais são usados na fabricação de aditivos seguros para alimentos?
Ao criar produtos que entrarão em contato com alimentos, a escolha do material certo é essencial. Você desejará escolher um material de base não tóxico, não contaminante e resistente à corrosão e precisará garantir que quaisquer revestimentos ou corantes adicionados também sejam seguros para alimentos.
Os plásticos de qualidade alimentar específicos que são compatíveis com o processo de fabricação aditiva incluem:
- Polieteretercetona (PEEK): O PEEK possui alta resistência ao calor e estabilidade dimensional, podendo ser utilizado em micro-ondas e lava-louças. É leve, mas forte e pode ser fabricado com corantes, dando-lhe bastante flexibilidade de design. O PEEK pode ser encontrado em bicos de máquinas de café, raspadores de mistura, liquidificadores, amassadeiras, embalagens de alimentos e muito mais.
- ULTEM 1010 : ULTEM 1010 é um termoplástico forte e de alto desempenho compatível com o processo de impressão 3D FDM. Além de ser mecanicamente adequado para muitas aplicações, foi certificado pela NSF 51, atendendo aos requisitos mínimos de saúde pública e saneamento do FDA para materiais usados na construção de equipamentos comerciais para alimentos.
Considerações
A introdução da manufatura aditiva na indústria de alimentos mudou o jogo. Graças à impressão 3D, as empresas podem criar produtos seguros para alimentos a partir de uma ampla variedade de materiais de forma rápida, econômica e sob demanda. No entanto, criar produtos seguros para alimentos por meio de manufatura aditiva não é tão simples quanto selecionar materiais apropriados. Você também precisará prestar atenção à impressora, ao design da peça e ao acabamento da superfície da peça. Para saber mais sobre os cuidados para utilizar a técnica na indústria alimentícia acesse o site.
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