食品安全3D列印機耗材：從合規到定制

 

3D列印已成為敏捷製造的基石，能夠實現客製化、經濟高效且按需生產的零件。然而，在食品飲料等行業，積層製造的普及速度遠慢於航太、汽車和醫療器材等產業。這些產業很早就開始採用3D列印進行原型設計，並逐漸將其應用於最終用途零件。

 

 為什麼？一個主要的障礙是：缺乏經過認證的食品安全 3D 列印機耗材。

 

該領域的製造商必須遵守嚴格的安全法規，尤其是那些與食品和飲料接觸或近距離接觸的零件。因此，對印刷材料的需求日益增長，這些材料不僅要堅固耐用、精度高，還要經過認證、可清潔，並能滿足衛生規程的要求。幸運的是，新材料目前正在根據現有的食品安全標準進行認證，這為食品和飲料生產的使用開闢了新的可能性。 

 

這篇文章是食品和飲料製造商探索 3D 列印的指南：在食品安全3D列印機線材中尋找什麼，它適合工廠車間的什麼位置，以及如何有效地使用它。

 

 

為什麼食品安全3D列印材料如此重要

 

對於食品飲料產業的工廠團隊來說，速度和適應性至關重要。 3D 列印透過以下方式支援這些目標： 

 

快速創建自訂工具

更換零件的快速週轉

最大程度減少生產線停機時間 

 

但不是任何線材都可以。 

在食品環境中，即使是從未直接接觸食品的零件也可能需要符合食品接觸標準的材料。這包括傳送帶導軌、推進器、轉向器、溜槽以及靠近產品線的機器部件。 

 

直到最近，大多數 3D 列印材料都無法滿足這些安全要求。事實上，許多此類材料甚至尚未經過食品接觸標準測試。這導致製造商不得不依賴更昂貴的加工塑膠或金屬，從而降低了工業 3D 列印機的效率。

 

 

食品安全3D列印耗材在製造業的應用

 

要了解食品安全 3D 列印機耗材如何適應製造流程，使用業界標準的「區域」概念會很有幫助：

 

 

區域 1 – 直接接觸食物（例如，餅乾機械手臂）

區域 2 – 靠近食物（例如，引導器、漏斗、推桿）

區域 3 /4 – 無接觸，但仍需遵守衛生標準（例如包裝線） 

 

食品安全線材在 1 區和 2 區的變化最為顯著。在這些區域，符合 NSF/ANSI 標準 51 和 FDA CFR Title 21 等認證通常是一項要求，而不是建議。

 

 

食品安全 3D 列印耗材的選購要點

 

並非所有線材都是相同。以下列出了適合在工業環境中與食品接觸的材料：

 

要求	為什麼重要
符合 NSF/ANSI 51 或 FDA 標準（美國）	確保材料不會滲出化學物質或改變食物
EC 1935/2004（歐洲和亞洲）	防止可能引發昂貴召回、健康風險和品牌損害的材料污染
表面光滑、易清潔	降低微生物生長風險
耐用性	可承受強力清潔、磨損和重複使用
耐濕熱	在工廠條件下保持完整性
非研磨性	防止損壞機械和精密產品
特定食品類型的認證	某些燈絲可能不適合與酒精等一起使用。

 

 

需要注意的是，認證通常僅適用於線材，而非最終的列印零件。列印幾何形狀、表面光潔度和清潔規程等因素都會影響最終的食品安全。

 

 

食品安全3D列印機燈絲的實際應用

 

食品安全 3D 列印機耗材有廣泛的應用範圍，尤其是工具和 MRO（維護、維修、操作）： 

 

傳送系統上的推動器和轉向器

機器人拾放操作中的末端工具

引導原料或包裝貨物的漏斗和溜槽

填充或密封過程中使用的包裝支撐工具

固定敏感零件的 無損夾具和支架

 

真正的價值在於靈活性——這些部件可以根據特定的機器或產品進行客製化（例如，用於新瓶裝水產品的不同瓶子形狀），可以隨時調整，並且無需較長的準備時間即可更換。

 

真實範例：Controllogic 的 Cookie 操縱器

 

Controllogic 是一家專門為食品和飲料行業提供客製化工具的製造商，他們需要一個既能滿足性能需求又能滿足食品接觸安全標準的解決方案。傳統材料限制了他們快速製作原型並生產用於食品生產線的零件的能力。 

 

透過改用Nylon White FS（一種經 NSF 認證符合 NSF/ANSI 標準 51 並符合 FDA CFR Title 21 的長絲），他們能夠設計和 3D 列印可直接部署到食品處理環境中的餅乾操縱器。

 

結果如何？現有 3D 列印機的可應用領域增加了 65%。新素材讓 Controllogic 得以解鎖先前因食品安全問題而無法觸及的全新應用場景。

 

Nylon White FS 提供了應用所需的可清潔、無磨損和耐用的特性，同時確保符合嚴格的監管標準。 

 

本案例強調了為什麼像 Nylon White FS 這樣的食品接觸認證長絲不僅僅是一種材料——它還是食品和飲料製造創新的戰略推動者。

 

食品安全燈絲選項：它們如何比較？

 

下面我們來看看一些常見材料在食品工業應用中的 3D 列印的安全性、性能和可用性方面的表現：

 

材料	食品安全認證？	優點	缺點
PLA	有時（取決於添加劑）	易於列印、可生物降解	強度低、耐熱性差
PETG	通常（符合 FDA 標準的等級）	耐化學性，比PLA更強	可能需要進行後處理以降低孔隙率
標準尼龍	很少獲得認證	堅固、耐用	通常未經食品接觸認證
尼龍白色 FS	經 NSF 認證，符合 NSF/ANSI 標準 51、FDA CFR Title 21	光滑、耐用、耐化學腐蝕，適用於工廠環境	經認證，適用於除酒精以外的所有食品接觸類型

 

選擇食品安全耗材時，不僅要考慮其化學成分，還要考慮您的後處理能力、操作環境和內部合規協議。白色尼龍 FS 是一種罕見的材料，既符合工業級標準，又獲得食品接觸認證，是工廠應用的理想選擇。

 

 

讓列印零件真正適用於食品

 

經過認證的燈絲只是一個開始，但以下是確保您的零件已準備好投入生產的最佳實踐：

 

避免食物殘渣藏匿於縫隙和狹窄角落

傾向於傾斜的表面，以便更好地排水和清潔

必要時進行後處理（例如，打磨或蒸氣平滑）以降低粗糙度

使用經過認證的列印床和噴嘴，或使用專門用於食品接觸部件的印表機

驗證特定於您的生產線的 清潔和衛生規程

 

請記住：光絲經過認證並不意味著列印零件會自動通過食品安全審核。

 

 

巨大的機會：食品安全 3D 列印機耗材為何能改變產業格局

 

食品和飲料行業的製造商面臨工業界最嚴格的合規要求。任何接觸甚至接近食品的零件，其所用材料都必須經過安全認證——不僅在成分方面，還包括其加工、清潔和維護方式。 傳統上，這意味著轉向使用 Delrin 或不銹鋼等機械加工塑膠——這兩種材料價格昂貴、生產速度慢，並且限制了設計靈活性。

 

Nylon White FS 打破了這一障礙。 

 

這種材料經 NSF 認證可用於食品接觸，並符合 FDA CFR 第 21 條的規定，為先前被積層製造技術禁錮的眾多應用打開了大門。這不僅消除了早期營運溝通中的障礙，更從根本上改變了工廠車間的生產方式。

 

工廠團隊的戰略轉變

 

對於希望減少停機時間、簡化工具和提高響應能力的製造商來說，食品安全 3D 長絲並不是什麼新鮮事物，而是一種策略推動因素。 

 

它允許： 

更快的生產線轉換

減少庫存需求

工具快速週轉

設計和迭代更加靈活 

 

現在市場上已經有經過認證的選擇，可以在不影響安全性的情況下獲得這些效率。

 

準備好探索經過認證的食品安全3D列印了嗎？