Xometry Asia · Jun 13, 2025 在过去的十年里，3D打印技术显著发展，能够生产出与传统制造方法相媲美的一致性强、耐用性好以及复杂度高的部件。 越來越多的行業在其製造過程中採用 3D 打印技術，其中之一就是食品行業，該行業在許多應用中廣泛使用 3D 打印技術。然而，由於在食品行業中製造食品包裝、廚房/烹飪器具以及生產設備備件時必須遵循嚴格的法規，業界對這項技術在行業中的應用存在一般擔憂。 進行食品安全 3D 打印時需要考量的因素 食品安全意味着该物品符合预期用途的要求，并且不会产生食品安全风险。欧盟食品法规适用于食品和饲料的所有生产、加工和分销阶段。为预防食品污染，欧盟法规EC 1935/2004对接触食品的材料和物体提供了指导原则。 通常，確保 3D 打印組件符合食品安全的三大因素包括：組件設計、所使用的材料以及後處理方法。 食品安全組件設計 設計產品表面以確保組件符合食品安全要求時，需要考量以下內容： 凹槽同罅隙：表面設計必須完全消除凹槽或罅隙。若因功能需要無法避免呢啲特徵，則喺拆解組件或產品時應能夠輕鬆觸及呢啲區域，以便進行適當的清潔。 圓角邊緣：盡可能在邊緣處使用較大半徑的圓角，角落應該是圓滑的，而不是尖銳的。 堅固性：組件設計時應充分考量操作環境、預期應用和材料特徵，確保其能夠承受使用過程中的應力和負荷。 食品安全3D打印容器（图片来源：PrusaPrinters 網誌） 食品安全 3D 打印物料 许多食品安全材料经过充分测试并获得相应的认证。一些材料如PETG和PP本身就被认定是食品安全的材料。在选择材料时还必须考虑其应用情况。例如，PLA虽然是食品安全材料，但如果用于如茶杯或洗碗机等高温应用中会融化。 選擇食品安全 3D 打印材料時需要考量以下部分特徵： 非吸收性：通常需要進行後處理，如拋光或塗層，以獲得無孔表面。 抗刮花/刮痕：所選材料必須具備耐刮花和耐磨損的特徵。 不影响颜色或气味且无毒：所有食品级材料必须对食物有惰性。建议使用无添加色素的天然纤维，任何材料在使用之前都必须始终参考材料安全数据表（MSDS） 消毒 消毒可以作為額外步驟，令食品安全物料更加安全。可以透過多種方式進行消毒，例如加熱、使用化學品、輻射、高壓同過濾。然而，並非所有物料都能進行消毒。 這裡涵蓋的五種消毒方法包括： 環氧乙烷氣體 (EtO) 過氧化氫氣體等離子 伽馬輻射 高壓滅菌 快速高壓滅菌 適用於 3D 打印技術的食品安全材料 3D 打印技術材料適用的消毒方法SLS / MJF尼龙 PA 11 和尼龙 PA 12環氧乙烷氣體、伽馬輻射、氣體等離子及高壓滅菌SLS / MJF聚丙烯高壓滅菌FDMABS M30環氧乙烷氣體、伽馬輻射FDMPC – ISO環氧乙烷氣體、伽馬輻射FDMULTEM 1010 / ULTEM 9085環氧乙烷氣體、伽馬輻射、高壓滅菌FDMPETG環氧乙烷氣體DMLS不锈钢17.4 和 不锈钢316L環氧乙烷氣體、伽馬輻射、氣體等離子及高壓滅菌SLA真硅树脂輻射、環氧乙烷氣體、高壓滅菌 食品安全 3D 打印過程 不同的 3D 打印技術適用於不同的材料，如塑膠、柔性材料或金屬。3D 打印過程包括技術和打印材料的選擇，在選擇合適的 3D 打印過程前必須考量這兩者。 3D 打印技術 樹脂光固化成型 (SLA) 3D 打印在所有 3D 打印技術中能夠產生更高解像度、更高精度和表面更光滑的組件。SLA 使用樹脂材料，這些材料本身並不屬於食品安全材料。可以使用塗層來密封組件以防止細菌滋生。然而，塗層會隨時間逐漸磨損。SLA 打印可以使用陶瓷材料，而該材料被認為是更適合與食品接觸的材料之一。 熱塑性材料熔融沉積建模 (FDM) 打印的特徵是在層與層之間留下非常窄的罅隙。然而，這種打印技術通常不能生成光滑的表面。為了長期的食品安全考量，透過這種技術製造的組件表面需要保持光滑，可以後續塗上食品安全塗層。 對於 SLS 同 MJF 打印，可以使用食品級尼龍聚酰胺12 來打印出高質量嘅組件。無論如何，強烈建議使用食品級塗層，以避免零件嘅孔隙問題。 3D 打印材料 不安全的 3D 打印材料，即打印機本身製造所用的材料，即使使用經由認證的食品安全材料，亦可能導致組件受污染。因此，確保打印機所有直接參與打印的組件都經由食品安全認證至關重要。 對於熱塑性材料熔融沉積建模 (FDM) 打印機，黃銅噴嘴可能含有鉛，會污染打印的組件。將此類噴嘴更換為不銹鋼噴嘴可以使打印過程更安全。因此，必須對打印機的材料進行全面評估，確保它們本身符合食品安全標準，然後再使用它們打印任何組件。 食品安全後處理方法 如上所述，諸多 3D 打印組件在被視為食品安全之前需要進行後處理。可以對 3D 打印組件進行後處理和塗層處理，以實現無罅隙或空隙的光滑表面。 後處理 包含旨在生成光滑平整表面甚至曲面的處理方法。現有多種不同的後處理方法，可以是機械處理或化學處理。以下係可用於後處理嘅方法： 滾筒拋光：對於含有高比例金屬粉末混合物的組件，滾筒拋光是一種有效的拋光方法。僅需一個小時的拋光時間就可以大幅提高金屬打印件的光滑度。延長拋光時間可以獲得更好的效果。 蒸汽抛光：這種方法快速且有效。使用的蒸汽類型取決於打印組件的材料。這一過程可以很容易地自動化。但在某些情況下，它可能會降低打印組件的強度。 打磨：這是較簡單的光滑處理方法之一，使用砂紙可以去除大部分瑕疵並掩蓋層線。由於打磨依賴於摩擦，產生的熱量可能會使零件變形，因此濕打磨更為理想。 機械加工：這種方法在金屬加工中比在塑膠加工中更為常見。然而，對於壁薄的組件來說，這種方法通常既不經濟也不實用。 金屬組件的粉末塗層 塗層 塗層的使用係實現光滑表面的有效方法。作為密封劑的塗層還可以封住不符合食品安全要求的材料，例如在樹脂光固化成型 (SLA) 打印中使用的樹脂。常用的塗層係環氧樹脂。由於塗層會增加組件的厚度，因此在設計組件時應考量這一點。 結語 3D 打印在食品行業的應用可以減少產品推向市場所需的成本同時間。然而，產品組件的食品安全至關重要。雖然大多數 3D 打印機無法直接生產出光滑的表面，但透過後處理工藝可以顯著提升組件的光滑度。對組件進行塗層處理不單止係實現光滑表面的更佳方法，亦係確保組件同食品之間形成密封的有效途徑。 Xometry择幂科技提供快速、可靠、高精度的在线3D打印服务，涵盖各种技术和材料。通过我们的实时报价引擎和超过10,000家制造伙伴的网络，我们确保您体验到从报价到上门交付的无缝部件生产过程。