Hay algunos problemas diferentes con los envases de alimentos / bebidas impresos en 3D.
La permeabilidad es el primer gran problema. La mayoría de las impresoras 3D no fabrican piezas impermeables a menos que usted:
- Ajusta específicamente la configuración de sobreextrusión para llenar los espacios de aire entre las capas de filamento
- Use una técnica de procesamiento posterior, como pulido con solvente o pintura para sellar la superficie
Entonces ese es un obstáculo menor. Pero suponiendo que obtenga un acabado superficial hermético, todavía hay algunos problemas.
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El PLA es inocuo para los alimentos, porque los productos de descomposición son químicos naturales basados en ácido láctico. (A menudo se usa como material de disolución lenta para implantes médicos, por lo que sabe que es seguro). Pero el PLA es absolutamente demasiado blando para bebidas calientes: el plástico fluirá lentamente a las temperaturas normales del café. El punto de vidrio de PLA es 55-65C (130-150F) dependiendo de la formulación. Eso significa que el fondo se caerá de su taza, derramando café en su regazo.
Además, su lavavajillas destruirá completamente el PLA. Los lavavajillas normales alcanzan fácilmente la temperatura de “hidrólisis” del PLA de 60 ° C (140 ° F) donde el agua caliente descompone el polímero. Un lavavajillas con un ciclo de “desinfección” caliente puede derretir PLA por completo.
El ABS es mejor, pero sigue siendo mecánicamente cuestionable. El punto de vidrio es 105C (220F), pero experimenta una pérdida significativa de resistencia por encima de 80C (175F).
Límite elástico del ABS impreso en 3D frente a la temperatura: 
Página en stratasys.com
Tenga en cuenta el límite elástico anisotrópico (líneas azul frente a rosa): el eje vertical de la parte es más débil debido al proceso de estratificación del filamento. Por lo tanto, el fondo puede caerse de su taza de café si las capas de filamento se separan. Puede imprimir la copa de lado y / o con paredes gruesas para reducir esto.
Entonces puedes hacer una taza de café con ABS. Pero no está aprobado para el servicio de alimentos. Específicamente, el copolímero de acrilonitrilo puede filtrarse en agua caliente con el tiempo. Probablemente no causará ningún efecto tóxico observable … pero ¿de verdad quieres productos químicos plásticos en tu café?
Hay un par de materiales de impresión 3D aptos para alimentos. El nylon es probablemente el material “mejor en su clase” porque tiene un punto de vidrio significativamente más alto que el ABS. Entonces es capaz de manejar bebidas calientes. Este es el material que usaría para imprimir una taza de café. Desafortunadamente, la mayoría de las impresoras de consumo tienen problemas para calentarse lo suficiente para el nylon. Hay algunos grados de baja temperatura que están ganando popularidad, pero no estoy seguro de si son inocuos para los alimentos.
También hay HIPS – Poliestireno de alto impacto. Es ABS sin el acrilonitrilo, o dicho de otro modo, poliestireno (espuma de poliestireno) con butadieno agregado para mayor resistencia. El HIPS se puede imprimir con cualquier impresora 3D que pueda imprimir ABS. A menudo se usa como filamento de soporte soluble para impresiones ABS complejas, por lo que está disponible fácilmente en muchos vendedores de filamentos. Se disuelve en d-limoneno (aceite de naranja), no en agua, por lo que creo que probablemente podrías preparar una taza de bebida. Es solo un poco más débil a altas temperaturas que el ABS, por lo que se aplicarán las mismas restricciones de diseño.
