Tout ce que vous devez savoir sur l’impression 3D alimentaire sûre

Pour tout ce qui entre en contact avec des aliments, la sécurité doit être une priorité absolue afin de protéger la santé de la personne qui les consomme. Ces dernières années, l’impression 3D a révolutionné l’industrie alimentaire. Non seulement elle peut être utilisée pour produire des aliments, mais elle peut également servir à fabriquer des objets destinés à entrer en contact avec la nourriture, tels que des assiettes, des couverts, et même des emballages. Bien sûr, si un objet (même imprimé en 3D) est destiné à un usage alimentaire, il doit être « sûr pour les aliments ». Mais les produits imprimés en 3D sont-ils vraiment sûrs ? Si vous prévoyez d’imprimer et de vendre des objets qui seront en contact direct ou répété avec des aliments, vous devez prendre des précautions pour éviter la prolifération de bactéries et la formation de substances toxiques.

Quelles sont les considérations les plus importantes en matière de sécurité alimentaire pour l’impression 3D ? Le guide suivant répond à ces questions et examine de plus près certains matériaux pertinents ainsi que les moyens de garantir que les pièces imprimées en 3D sont sûres pour un usage alimentaire.

Qu’est-ce que la sécurité alimentaire ?

Lorsqu’on parle de sécurité alimentaire pour l’impression 3D, il est d’abord nécessaire de définir ce que l’on entend par sécurité alimentaire. De manière générale, la « sécurité alimentaire » d’un matériau désigne la capacité de ce matériau à entrer en contact direct avec des aliments sans présenter de risque pour la santé. Tout matériau qualifié de sûr pour les aliments doit répondre à certaines exigences déterminées par son usage prévu et ne doit pas constituer un danger pour la sécurité alimentaire. Ces exigences peuvent toutefois varier d’un pays à l’autre.

De manière générale, pour qu’une pièce soit considérée comme sûre pour un usage alimentaire, elle doit présenter certaines caractéristiques. Toute personne souhaitant utiliser l’impression 3D pour fabriquer des pièces destinées à entrer en contact avec des aliments doit respecter ces directives : la pièce ne doit pas libérer de substances nocives pouvant causer des dommages ou des effets indésirables, ne doit pas transférer de couleur, d’odeur ou de goût aux aliments, doit être sûre dans des conditions normales d’utilisation, doit être durable, résistante à la corrosion et non absorbante, suffisamment robuste pour supporter des nettoyages répétés, avoir une surface lisse et facile à nettoyer, sans fissures ni angles internes aigus, et doit résister aux piqûres, éclats, rayures, éraflures, déformations et cassures. Ces critères sont essentiels pour garantir que les pièces imprimées en 3D utilisées pour le contact alimentaire restent hygiéniques et sûres à long terme.

(Source: 3docity)

Les bactéries et les substances toxiques représentent les principaux défis en matière de sécurité alimentaire pour l’impression 3D. Il est difficile de produire des objets conformes aux normes alimentaires avec des imprimantes standard, car les bactéries peuvent se loger dans les fissures entre les couches et sont difficiles à éliminer, même après un nettoyage minutieux. La conception et l’utilisation des produits imprimés doivent tenir compte de leur contact avec les aliments. Par exemple, le niveau de risque d’un récipient destiné à stocker de la viande crue n’est pas le même que celui d’un bol pour des noix. Lors du choix des matériaux d’impression, il faut être vigilant et éviter les colorants contenant des substances toxiques. Certains fabricants proposent des filaments non toxiques, mais limitent le choix des couleurs pour garantir la sécurité. Pour l’impression 3D de produits en contact avec les aliments, l’ABS et les résines liquides ne sont pas des choix sûrs, car ils peuvent libérer des substances toxiques. Lors du choix d’un filament, il est important de vérifier sa fiche de données de sécurité (FDS ou MSDS) pour confirmer qu’il est sûr. En tenant compte des risques liés aux bactéries et aux substances toxiques, ainsi que de la durabilité et de la résistance à la chaleur du filament, il est crucial de choisir le filament le plus approprié pour garantir la sécurité alimentaire.

Choix courants de matériaux

Le PLA est-il sûr pour un usage alimentaire ?

Avant de se pencher sur le processus d’impression 3D, l’un des facteurs les plus importants à considérer pour une impression 3D alimentaire sûre est le choix du matériau. Cela est particulièrement vrai pour les plastiques, car de nombreuses inquiétudes ont été soulevées ces dernières années concernant la migration de produits chimiques dans les aliments, sans parler du débat plus large sur les microplastiques dans le corps humain. Il existe toutefois plusieurs polymères pouvant être utilisés. Le polymère le plus couramment employé pour l’impression 3D à domicile est sans doute le PLA. Ce matériau est apprécié pour sa facilité d’impression et pour son caractère biodégradable (dans des conditions appropriées).

Mais est-il sûr pour un contact alimentaire ? La réponse n’est pas simple. Techniquement, la FDA considère que le PLA pur, sans colorants ni autres additifs, est sûr pour un usage alimentaire. Cependant, si le PLA est coloré, ces additifs peuvent libérer des substances chimiques, rendant le matériau impropre au contact alimentaire. D’autres facteurs rendent également le PLA moins adapté. En particulier, son faible point de fusion le rend inadapté aux objets susceptibles d’être exposés à la chaleur, comme une tasse à café ou un récipient destiné au micro-ondes. De plus, il ne peut pas passer au lave-vaisselle et ne peut pas être nettoyé correctement, ce qui limite son usage à une seule utilisation afin d’éviter la contamination bactérienne. Tous ces éléments font du PLA un matériau peu adapté à un usage alimentaire, malgré sa classification comme sûr par la FDA.

（Source:https://www.youtube.com/@Prusa3D)

Bien sûr, le PLA n’est pas le seul matériau pouvant être considéré comme sûr pour un usage alimentaire. D’autres polymères figurant sur la liste de la FDA des matériaux alimentaires sûrs incluent le polypropylène, le PETG (le PET est le matériau utilisé dans les bouteilles en plastique, mais le PETG, comme le PLA, n’est sûr pour le contact alimentaire que s’il ne contient aucun additif comme un colorant), le PA11, le PA12 et le silicone. Ces matériaux industriels peuvent être plus sûrs que les thermoplastiques classiques comme le PLA. Cependant, même si un matériau est considéré comme sûr pour un usage alimentaire, cela ne garantit pas que la pièce finale le sera également, car tout dépend du procédé utilisé pour la fabriquer.

La technologie SLA est-elle sûre pour un usage alimentaire ?

En bref, ce n’est pas une bonne idée. Les résines sont généralement toxiques et ne conviennent pas au contact alimentaire, et la plupart des résines SLA restent toxiques, qu’elles soient sous forme liquide ou durcie. De plus, les résines s’usent facilement, produisant une fine poudre à la surface. Il existe certaines résines dentaires ou à faible odeur, mais elles sont conçues pour des usages spécifiques et sont très coûteuses. Si vous souhaitez fabriquer des ustensiles ou de la vaisselle imprimée en 3D, il est préférable de se limiter à une imprimante FFF et à des résines époxy certifiées.

Comment garantir la sécurité alimentaire grâce à l’impression 3D ?

Bien que l’impression 3D alimentaire soit possible, garantir sa sécurité nécessite de prendre en compte plusieurs aspects, tels que le choix des matériaux, le contrôle du processus d’impression et le traitement post-impression. Tout d’abord, il est crucial de sélectionner des matériaux adaptés au contact alimentaire. Les matériaux approuvés par la FDA sont généralement préférés, car ils ont été rigoureusement testés et validés pour un usage alimentaire. Cependant, même lorsque des matériaux approuvés par la FDA sont utilisés, il n’existe aucune garantie que les pièces imprimées en 3D respectent entièrement les normes de sécurité alimentaire.

(Source: Global Food Safety Resource)

Comment l’impression 3D avec FDM, SLS ou résine affecte-t-elle la pièce finale ?

L’impression 3D FDM reste aujourd’hui le procédé le plus populaire et celui que les fabricants sont les plus susceptibles d’utiliser pour produire des pièces pouvant entrer en contact avec des aliments. Concernant la buse, la plupart des imprimantes 3D sont équipées de buses en laiton, mais certaines contiennent de faibles traces de plomb. Le choix le plus sûr est une buse en acier inoxydable, car ce matériau est approuvé par la FDA et n’inclut pas de tube en PTFE (le Téflon étant toxique à haute température). Il est également recommandé d’utiliser un extrudeur direct plutôt qu’un système Bowden.

Pendant l’impression, il faut accorder une attention particulière à la propreté et à la température de l’environnement afin de limiter l’introduction de contaminants externes et garantir la régularité et la douceur de la surface de la pièce. Le choix des paramètres d’impression est également crucial pour assurer la qualité finale, notamment la hauteur de couche et la densité de remplissage appropriées. Après l’impression, des étapes de traitement comme le nettoyage, la désinfection et le lissage de surface peuvent être nécessaires pour garantir la sécurité alimentaire de la pièce.

Enfin, l’entretien et le nettoyage réguliers de l’imprimante 3D sont essentiels pour éviter l’accumulation de contaminants et de bactéries et assurer le bon fonctionnement de la machine. En résumé, en prenant en compte ces différents aspects et en appliquant les mesures appropriées, il est possible de maximiser la sécurité alimentaire des pièces imprimées en 3D. Cependant, il faut garder à l’esprit que la sécurité alimentaire est un enjeu complexe qui nécessite une vigilance et des efforts constants. L’impression de vaisselle ou d’ustensiles alimentaires de qualité ne se résume pas à imprimer un modèle classique ; de nombreuses règles détaillées doivent être respectées pour éviter tout risque pour la sécurité des aliments.

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