L’impression 3D en FDM (Fused Deposition Modeling) révolutionne la fabrication d’objets, s’étendant au-delà des secteurs traditionnels vers des applications alimentaires. Cette technologie, prisée pour sa simplicité et son économie, est aujourd’hui utilisée dans énormément de domaines. Cependant, il en est un où elle soulève des questions cruciales en matière de sécurité et de normes : la création d’objets destinés au contact alimentaire.
La sécurité des consommateurs est la priorité absolue de tout projet impliquant contact alimentaire et impression 3D. Elle nécessite une compréhension approfondie des matériaux utilisés, des pratiques d’impression recommandées et des normes alimentaires. Cet article explore ces aspects cruciaux, mais ne promeut pas l’utilisation de l’impression 3D pour le contact alimentaire.
L’impression 3D FDM (Fused Deposition Modeling) est une technique de fabrication additive qui crée des objets couche par couche en déposant et en fusionnant des filaments thermoplastiques. Un filament chauffé est extrudé à travers une buse, formant chaque couche successivement. Cette méthode offre une grande flexibilité de conception et est largement utilisée pour prototypage, production d’objets sur mesure, et même dans des applications médicales. Cette technologie présente les mêmes intérêts pour la fabrication d’articles destinés au contact alimentaire, mais elle la complique également. En effet, les interstice et crevasses formées entre les couches est l’ennemi N°1 de la sécurité alimentaire.
Aux États-Unis, la FDA (Food and Drug Administration) établit des réglementations, tandis qu’en Europe, c’est la législation de la sécurité alimentaire de l’Union Européenne. Les fabricants et les utilisateurs d’articles destinés au contact alimentaire doivent se familiariser avec les réglementations locales applicables à leurs produits spécifiques.
Les règlementations sont donc différentes, mais elles partagent généralement des principes communs pour garantir la sécurité des consommateurs. Pour être considéré comme sûr pour le contact alimentaire selon les normes du Code alimentaire de la FDA, un matériau doit répondre aux critères suivants :
Pour entrer dans le détail de ces réglementations, voici des liens utiles :
FDA : Title 21 – Chapter I – Subchapter B – Part 177 : Indirect Food Additive : Polymers
Une fois de plus, nous ne vous enjoignons pas à expérimenter l’impression 3D dans le contact alimentaire. Néanmoins, voici quelques conseils d’ordre général permettant de mieux se rendre compte de la complexité du sujet.
Avant de choisir le filament approprié, il faut préparer l’imprimante. Tout d’abord, vous devez la maintenir aussi propre que possible, autant le plateau que le reste de la machine. Vous pouvez envisager de remplacer la buse en laiton par une en acier inoxydable : les buses en laiton peuvent présenter un risque pour la santé en raison de la présence de plomb dans l’alliage. De plus, elles s’usent plus facilement et des particules peuvent polluer l’impression.
Le matériau extrudé adopte une forme circulaire, créant ainsi des micro-crevasses entre les couches, dont la profondeur est directement liée à l’épaisseur de chaque couche. Dans tous les cas, il est conseillé d’opter pour la plus fine épaisseur possible lors de l’impression afin de limiter ces interstices pouvant se transformer en nids à bactéries.
En effet, le principal défi lors de l’impression en FDM réside dans la prévention du développement de bactéries. Pour assurer une sécurité à long terme, un objet imprimé en 3D par FDM doit présenter une surface lisse. De nombreuses imperfections peuvent être corrigées en utilisant des solvants, conférant à la surface un aspect lisse et brillant. Il est également possible de recouvrir la surface d’un revêtement approuvé pour le contact alimentaire, comme par exemple de la résine époxy adaptée.
Afin de sélectionner au mieux le polymère à utiliser, voici trois conseils :
Normes de sécurité alimentaire : Prioriser les filaments conformes aux normes de sécurité alimentaire, telles que celles établies par la FDA, garantissant la non-toxicité des matériaux.
Certifications Requises : Opter pour des filaments certifiés conformes aux normes spécifiques du secteur alimentaire, assurant une qualité et une sécurité accrues.
Compatibilité avec l’Imprimante : S’assurer que le filament choisi est compatible avec le type d’imprimante 3D utilisé, optimisant ainsi les performances et la sécurité.
Parmi les matériaux de filaments d’impression 3D considérés comme sécuritaires pour le contact alimentaire, on trouve le PLA (acide polylactique), le PP (polypropylène), le copolyester, le PET (polyéthylène téréphtalate), le PET-G (PET et glycol), le polystyrène HIPS, le nylon-6, ainsi que certaines marques d’ABS, d’ASA et de PEI (polyétherimide). Lorsque l’utilisation prévoit des lavages en machine, il est recommandé d’éviter le PET, le nylon et le PLA, car ils ont tendance à ramollir et se déformer à des températures d’environ 50 à 70 °C. Il en est de même pour des applications impliquant des liquides chauds.
Pour l’instant, l’impression 3D FDM est très peu présente sur le marché du contact alimentaire et on comprend pourquoi. Le principe même de la FDM et les cavités ou rainures entre les couches sont autant de potentiels foyer à bactéries. Si le sujet vous intéresse, prenez le temps de bien vous renseigner sur le sujet et ne prenez surtout pas de risque avec votre sécurité ou votre santé.
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