INTERVISTA: AMT E DTI SU COME HANNO CREATO NUOVE APPLICAZIONI DI CONTATTO ALIMENTARE PER LA STAMPA 3D
“Le applicazioni a contatto con gli alimenti sono sicuramente un luogo in cui la stampa 3D prenderà un pezzo più grande della torta, è solo la punta dell’iceberg per noi con il trattamento superficiale. È un mercato che crescerà molto nei prossimi anni, quindi c’è un grande potenziale lì. ” Ecco come Mads Østergaard, Team Manager presso il Danish Technological Institute (DTI), ha descritto il futuro dei sistemi di post-elaborazione delle tecnologie di produzione additiva (AMT). In un’intervista con l’industria della stampa 3D, sia Østergaard che Noud Steffens, CRO di AMT, spiegano come la loro collaborazione abbia creato nuove applicazioni per le macchine PostPro3D di AMT.
AMT è uno specialista della post-elaborazione con sede a Sheffield, noto per i suoi sistemi di lisciatura automatizzata PostPro3D. Le macchine dell’azienda offrono un’alternativa economica alle parti di finitura mediante levigatura o trattamenti chimici e sono compatibili con i componenti creati utilizzando una vasta gamma di tecniche di stampa 3D. D’altra parte, il DTI con sede in Danimarca è un’azienda di ricerca e tecnologia, che impiega oltre 1.000 specialisti e conta oltre 10.000 clienti. La società impiega le sue molteplici tecnologie per guidare l’innovazione in una varietà di settori che vanno dall’edilizia e l’edilizia alle energie rinnovabili.
Le due aziende hanno iniziato a lavorare insieme all’inizio di quest’anno, quando DTI ha contattato AMT, proponendo una nuova applicazione per il suo sistema PostPro3D. “DTI stava sviluppando parti da utilizzare negli impianti di trasformazione alimentare e per questo aveva bisogno dell’approvazione dei test a contatto con gli alimenti”, ha spiegato Steffens. “Il vantaggio principale dell’utilizzo di PostPro3D in queste applicazioni è che rende le superfici molto lisce e ben sigillate, quindi l’assorbimento dei rifiuti alimentari è molto basso. L’altro grande vantaggio è che diventa molto facile sterilizzare. ”
Utilizzando la finitura superficiale sigillata fornita dai sistemi AMT, DTI è stata in grado di produrre componenti conformi alle normative UE sulle applicazioni relative al contatto con alimenti e pelle. Di conseguenza, PostPro3D potrebbe ora essere utilizzato per creare nuove opportunità per le parti stampate in 3D, in aree in cui è necessario il contatto con alimenti o pelle ed è essenziale la pulizia. Steffens ha sottolineato il potenziale non sfruttato della stampa 3D nelle industrie legate al contatto con gli alimenti.
“NELLA PRODUZIONE ADDITIVA, LA TRASFORMAZIONE DEGLI ALIMENTI È UN MERCATO IMPORTANTE CHE HA UN FORTE BISOGNO DI PARTI STAMPATE IN 3D. CIÒ È PARTICOLARMENTE VERO NELL’AMBIENTE DI PRODUZIONE, PER STRUMENTI, PEZZI DI RICAMBIO, MASCHERE E DISPOSITIVI. ”
DTI ha iniziato a testare componenti stampati in plastica 3D per i suoi clienti nelle industrie di produzione alimentare lo scorso anno, che richiedevano parti con una finitura superficiale conforme alle normative UE. Questa richiesta ha creato un’opportunità per l’azienda di produrre un componente che potrebbe essere utilizzato nelle aree a contatto con gli alimenti ma che è stato post-elaborato in un modo nuovo e non convenzionale. Inizialmente, DTI ha testato un metodo manuale di post-elaborazione, ma sebbene il processo soddisfacesse gli standard di sicurezza dell’UE, non aveva l’ambito richiesto per la scalabilità.
Anche altre tecniche di post-elaborazione comunemente usate come il burattamento non sono state considerate valide. Mentre il processo di burattatura rende la superficie superiore delle parti liscia, i loro canali interni rimangono esposti. Di conseguenza, se questi componenti postelaborati fossero utilizzati nelle industrie a contatto con gli alimenti, i prodotti alimentari potrebbero essere catturati all’interno della parte e contaminare il processo di produzione. Inoltre, le parti prodotte utilizzando solo la sinterizzazione laser selettiva (SLS), non avrebbero un livello di finitura sufficiente per essere utilizzate anche nelle industrie a contatto con gli alimenti, e di conseguenza è stata necessaria una nuova post-elaborazione.
Dopo aver visto la PostPro3D dimostrata a Formnext 2019 , DTI ha realizzato le potenziali applicazioni della tecnologia e ha contattato AMT per iniziare la loro collaborazione. Utilizzando la tecnologia di finissaggio del vapore chimico di PostPro3D, DTI è stata in grado di produrre parti che avevano una superficie finale sigillata, impedendo a qualsiasi alimento di penetrare nei pori del materiale.
“Se si dispone di un’elevata rugosità superficiale, ciò che accade è il cibo, o qualunque sia la parte a contatto, entrerà nei pori della parte, rendendola sporca e difficile da pulire”, ha spiegato Giorgio Ioannides, Business Development Manager presso AMT. “Considerando che se li levighi e chiudi la superficie, sarà molto più facile pulirli. È necessario disporre di un componente “vicino allo stampaggio ad iniezione”, altrimenti i batteri coltiveranno semplicemente all’interno della parte. ”
Affinché queste parti stampate in 3D post-elaborate possano essere utilizzate nel processo di produzione di industrie sensibili al contatto come la lavorazione degli alimenti, devono prima superare una serie di test di regolazione. Queste valutazioni sono progettate per rendere i componenti sicuri per l’uso, garantendo che non si verifichino contaminazioni incrociate e che nessuna parte della plastica della parte migra negli alimenti in lavorazione. La certificazione richiede il superamento di quattro test, che prevedono l’immersione del componente in un forno, incubatore o frigorifero e l’immersione in vari livelli di isoottano e soluzioni di etanolo fino al 95%.
Le parti con finitura 3D PostPro hanno ottenuto con successo la certificazione per cinque diverse aree tra cui contatto con alimenti e pelle e test microbiologici, offrendo il potenziale per nuove applicazioni di componenti stampati in 3D. “DTI ha testato diverse tecnologie di post-elaborazione nel settore ed eravamo gli unici in grado di soddisfare tutti i requisiti di cui disponevano”, ha affermato Steffens. “Ora disponiamo di un’intera linea di certificazioni e continueremo a garantire che i nostri clienti e i loro utenti siano conformi alle normative locali. Ciò guida la crescita nel settore. “
Mentre Steffens ha salutato la certificazione come un importante passo avanti per la stampa 3D, ha anche riconosciuto i limiti a ciò che avevano ottenuto, sottolineando che non è possibile ottenere “l’approvazione generale” per le parti stampate in 3D. “Non è una deroga per tutti coloro che utilizzano la tecnologia di stampa e si rivolgono a tali applicazioni. È una direzione per i clienti che l’uso di PostPro3D può essere un vantaggio nel prendere di mira queste applicazioni. ” Di conseguenza, altre aziende che desiderano utilizzare componenti stampati in 3D in applicazioni simili basate sul contatto dovrebbero essere testate nuovamente per la conformità alle normative.
A complicare le cose, i requisiti per la certificazione differiscono notevolmente a seconda degli alimenti e della superficie della pelle con cui il componente entrerà in contatto e in quale regione si svolgono i test. In Nord America, ad esempio, i regolamenti sono diversi da quelli applicati in Europa e le parti dovranno soddisfare una serie diversa di criteri per poter essere utilizzate lì. I test di successo di AMT, ad esempio, sono stati condotti solo in base alle normative UE e le parti non sono ancora state testate in base alle norme US Food and Drug Administration (FDA).
Ottenere l’approvazione della FDA rimane una priorità futura per AMT, ma Steffens ha sottolineato che i test di successo rappresentano solo il primo passo nello sviluppo della sua macchina 3D PostPro. “Non puoi fare tutto in una volta, deve essere passo-passo. Innanzitutto, devi avere un cliente veramente interessato a questo tipo di mercati e deve esserci una domanda per qualcosa del genere. Vedo che andiamo prima alla FDA negli Stati Uniti, e se riusciamo a ottenere quelle [certificazioni], andremo per gli altri. “
Utilizzando PostPro3D, ATI è stata in grado di produrre parti con una finitura superficiale sigillata, evitando che gli sprechi alimentari penetrassero nei pori del materiale (nella foto). Immagine tramite AMT.
Utilizzando PostPro3D, ATI è stata in grado di produrre parti con una finitura superficiale sigillata, evitando che gli sprechi alimentari penetrassero nei pori del materiale (nella foto). Immagine tramite AMT.
Applicazioni future di PostPro3D
Sebbene i test riusciti non garantiscano l’approvazione generale, la certificazione apre una varietà di nuove applicazioni di trasformazione alimentare per PostPro3D. Secondo Steffens, questi vanno dalla “produzione di carne ai gelati o al cioccolato”, e le aree in cui l’AM è stata applicata più tradizionalmente, non dovrebbero neppure essere scontate. Gli utensili stampati in 3D e le parti di ricambio, ad esempio, ora possono teoricamente essere utilizzati in aree in cui avviene la manipolazione degli alimenti. Le superfici sigillate fornite da PostPro3D consentono di sterilizzare correttamente tali componenti, rendendo gli impianti di trasformazione alimentare una potenziale nuova area per le parti stampate in 3D.
Inoltre, sia Steffens che Østergaard erano entusiasti della prospettiva di utilizzare i sistemi AMT per la post-elaborazione delle parti per il settore medico. Mentre Steffens ha suggerito che AMT potrebbe svilupparsi in futuro se fosse stato avvicinato da un cliente, Østergaard ha affermato che era qualcosa su cui DTI stava già lavorando attivamente. “Abbiamo alcune aziende nel settore medico, non solo produttrici di impianti, ma attrezzature per macchine a raggi X negli ospedali, che stanno anche cercando questa migliore pulibilità per i loro prodotti. È sicuramente da qualche parte in cui possiamo aumentare la nostra quota di mercato “, ha dichiarato Østergaard.
DTI sta inoltre testando una polvere rilevabile per metallo utilizzando il sistema PostPro di AMT, un prodotto che potrebbe anche migliorare la sicurezza nell’industria alimentare. Per i componenti utilizzati nelle industrie a contatto con gli alimenti, questa polvere potrebbe rendere facilmente rilevabile qualsiasi plastica trasferita negli alimenti. Ciò potrebbe agire per alleviare le preoccupazioni dei primi utilizzatori, poiché ridurrebbe il rischio che alimenti difettosi escano dalla fabbrica e DTI ha affermato di avere già una domanda da parte dei clienti per questa funzionalità. “Alcuni dei nostri clienti hanno macchine per la produzione di pizze”, ha spiegato Østergaard. “Stanno monitorando il 100 percento dei prodotti che escono dal loro impianto, quindi richiedono che ogni parte del loro impianto sia rilevabile dal metallo”.
Complessivamente, a causa del potenziale sbloccato dal sistema PostPro 3D di AMT, la stampa 3D potrebbe ora essere utilizzata in una vasta gamma di nuovi settori che vanno dalla cura della pelle alle nuove applicazioni di assistenza medica. Østergaard ha concluso ribadendo i vantaggi della tecnologia e le possibilità che crea per aziende come DTI. “C’è una grande opportunità qui, non solo per noi, e ora abbiamo molti buoni esempi all’interno dell’industria alimentare, con prodotti che hanno dimostrato che questo può essere usato e verrà utilizzato in futuro.”
Lo sviluppo di PostPro3D di AMT
AMT ha aggiornato il suo sistema PostPro3D e ha lavorato con altre società dal suo lancio nel 2018, per sviluppare nuove applicazioni per la sua tecnologia di post-elaborazione.
Ad Formnext 2019, ad esempio, lo specialista della post-elaborazione ha lanciato il suo nuovo sistema di produzione digitale (DMS). Descritto come un sistema di post-elaborazione completo, il DMS ha utilizzato la tecnologia proprietaria di AMT per fornire una soluzione automatizzata e digitale per l’intero flusso di lavoro di produzione.
AMT ha inoltre collaborato con il produttore di apparecchiature di sabbiatura, Leering Hengelo , per lanciare due nuovi sistemi di depolverazione per parti stampate nell’aprile 2020. Successivamente AMT ha lanciato le sue macchine PostProDP e PostProDP Pro, progettate per eliminare automaticamente la polvere in eccesso dalle parti fuse del letto di polvere laser .
