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PLA, ABS, PET ? Quel filament pour imprimer vos outils de cuisine ?

Pour les objets du quotidien, on imprime facilement avec du filament de PLA ou bien d’ABS. Ce sont les 2 types de filaments les plus courants (et les moins chers) pour les imprimantes 3D personnelles. Mais pour les ustensiles de cuisine, il existe certaines recommandations à suivre.

Nous vous expliquons les raisons et comment vous pouvez limiter les risques avec des pièces imprimées en 3D dans votre cuisine au travers d’une série de questions/réponses.

Pas /vraiment équipé pour cusiner
Pas besoin de s’habiller comme cela quand on imprime en 3D des objets pour la cuisine…

Quels sont les risques liés à l’utilisation d’objets faits en filament 3D pour cuisiner ?

Quand on doit lister les problèmes liés à l’utilisation de pièces imprimées en cuisine, on fait référence aux questions d’hygiène.

Un ustensile de cuisine doit être parfaitement propre, et dans l’idéal désinfecté pour limiter le développement microbien et les risques d’infection alimentaire.

Dans la grande famille des bactéries, nombreuses sont celles qui aiment les environnements chauds et humides : exactement ce qui se passe dans votre cuisine ! C’est la principale raison des nettoyages très fréquents ! Est-ce que cette désinfection est possible avec un objet 3D imprimé grâce à du filament ?

Le problème des couches

L’impression 3D est une technologie de fabrication additive, qui consiste à « monter » un objet en 3D par une superposition de couches. Les couches sont collées entre elles, mais en réalité l’adhésion n’est pas réalisée à 100% et il existe donc des vides entre les couches.

Parfois on peut remarquer que des couches sont mal superposées et l’existence de trous est évidente. Même si un état de surface vous parait parfait, lisse, il est en réalité très rare d’avoir une couche parfaitement étanche. C’est le cas pour la FDM autant que pour la technologie SLS (dans une moindre mesure).

Ce sont des endroits où peuvent se loger facilement les bactéries, les moisissures ou bien les microbes. Par conséquent, le premier risque lié à l’utilisation de la fabrication additive est de ne pas pouvoir assurer la propreté parfaite de l’outil.

Après ces remarques sur l’état de surface, penchons-nous à présent sur les risques liés aux matériaux utilisés en filament.

La faible résistance à la chaleur

Les imprimantes 3D fonctionnant avec la technologie FDM utilisent des thermoplastiques. Autrement dit, des matériaux dont les propriétés physiques se modifient à la chaleur.

C’est tres pratique pour imprimer en 3D rapidement. Malheureusement, le comportement de ces matériaux est réversible. Cela signifie que vous pouvez refaire fondre une pièce imprimée en 3D en l’approchant d’une source de chaleur.

Par conséquent, cela interdit d’utiliser des pièces imprimées en 3D pour chauffer, cuisiner ou stocker des aliments très chauds… Soyons clair : vous ne ferez jamais un moule à gâteau passant au four, un bol pour mettre au bain-marie, un fouet pour vanner une crème anglaise avec votre imprimante 3D.

Enfin concrètement, vous pouvez le faire, mais vous allez rencontrer des problèmes !

Pour vérifier si votre matériau est capable de tenir une certaine température, vous pouvez le passer dans le lave-vaisselle. Ainsi vous pourrez voir à la sortie s’il est déformé ou intact.

Les migrations de micro-particules

La question de l’émanation des particules fines pendant le process d’impression 3D a été étudiée et certaines recommandations ont été émises par rapport à ces questions.

La quantité de micro-particules rejetée par les plastiques pendant leur utilisation en cuisine est un sujet qui soulève de nombreux débats. A la Patisserie Numerique, nous ne sommes pas des spécialistes et nous n’avons pas d’avis détaillé sur ce sujet.

Nous avons cherché à savoir si les pièces imprimées en 3D dans un matériau X rejetaient plus de micro-particules que des objets injectés dans le même matériau. Mais nous n’avons pas trouvé d’études à ce sujet.

Cependant, nous tenions à vous évoquer ce risque parmi tous les autres. Utiliser des objets imprimés en 3D grâce à du filament est probablement dans la même zone de risque qu’utiliser un objet en plastique dans sa cuisine.

La question du filament coloré

Enfin, nous voudrions citer un dernier point à prendre en compte. Il s’agit de la couleur utilisée dans les filaments colorés.

Si vous utilisez un filament dont le matériau principal peut etre utilisé pour le contact alimentaire, rien ne vous confirme que le colorant utilisé le soit. On ne vous parle même pas des effets métalliques, irisés ou fluorescents…

C’est pourquoi nous vous recommandons d’utiliser des filaments sans couleur (parfois appelés nature / neutre par les fabricants) pour imprimer vos objets 3D de cuisine.

Relative adhérence des couches, matériau non résistant à la chaleur, micro-particule, colorants dans les filaments qui n’ont rien à avoir avec l’alimentaire… Après tout ce que nous venons de décrire, peut-on encore imaginer qu’il est possible d’utiliser les filaments et d’imprimer en 3D des objets pour cuisiner ? La réponse est OUI !

Maintenant que nous avons une meilleure connaissance des risques potentiels, nous vous proposons maintenant de réfléchir aux usages possibles.

intérieur de cuisine blanche
Où sont les ustensiles de cuisine en plastique ?

Y-a-t-il des utilisations plus ou moins dangereuses de modèles de cuisine imprimés en 3D

Tout d’abord, nous vous proposons un exercice : comment rangez-vous vos ustensiles de cuisine ? Pour beaucoup d’entre nous, ils sont regroupés par usage.

Dans un laboratoire de pâtisserie, vous retrouverez d’un coté les outils spécifiques pour le chocolat, les outils qui peuvent passer à la chaleur, les outils qui peuvent servir pour les préparations froides…

Ils ne sont généralement pas dans les mêmes matériaux. Cela peut donc nous aider à choisir les bonnes utilisations des objets imprimés en 3D.

Les préparations chaudes

Les ingrédients et les préparations destinées à être en contact avec une source de chaleur sont généralement préparées et stockés dans des objets métalliques. Par exemple des ustensiles en inox, en fonte.

C’est logique, on vient utiliser le matériau qui résiste le mieux à la chaleur et qui a la meilleure conduction thermique.

A part dans le cas d’un réchauffage dans un micro-onde, on utilise très peu les matériaux plastiques. On doit appliquer la même règle aux objets imprimés en 3D en plastique.

Les liquides et préparations froides

C’est pour cette famille de produits qu’on utilise le plus les contenants plastiques.

Quand il s’agit de faire infuser, de stocker une préparation glacée ou gélifiée on utilise très souvent des contenants en plastique. Quand il s’agit de faire refroidir une préparation chaude, on préfère utiliser les contenants en inox.

Les ingrédients solides et froids

On utilise également les objets plastiques pour le stockage de préparations sèches (par ex. des biscuits cuits, du chocolat etc.)

On peut donc imaginer réaliser des objets en 3D pour contenir des ingrédients secs ou pour doser / mélanger des ingrédients secs.

Le cas particulier du chocolat

Peut-être avez-vous déjà vu sur des forums ou des plateformes de fichiers 3D des modèles de moules à chocolat ?

Compte tenu des risques que nous avons listé au début de cet article, c’est un usage à éviter. En effet votre chocolat va tourner autour de 35-45°C et vous allez devoir le laisser longtemps dans le contenant avant de le démouler.

De plus le moule doit être extrêmement propre pour permettre un bon démoulage et limiter les risques bactériens. Une promesse difficile à tenir.

Cela serait tellement dommage de s’empoisonner avec un chocolat maison que vous aurez mis tant de patience à fabriquer… A la Patisserie Numerique nous déconseillons de couler directement le chocolat dans une pièce imprimée en 3D.

La meilleure solution est d’imprimer un positif de moule et d’effectuer ensuite un thermoformage (si vous souhaitez en savoir plus, contactez-nous).

le materiau d'impression 3D sous differentes formes
Entre le pellet et la pièce imprimée en 3D, il y a le filament !

Quel est le filament d’impression 3D le plus sûr pour les ustensiles de cuisine ?

Il existe une grande variété de filaments thermoplastiques proposés en bobine pour les imprimantes 3D de type FDM :

  • PLA
  • ABS
  • PET et PET-G
  • Nylon
  • TPU
  • PC

Le PET, le Nylon et le PC sont les filaments le plus adaptés a priori pour les ustensiles de cuisine chacun pour une raison différente. D’un côté, le PET et le Nylon sont des plastiques aptes au contact alimentaire. Tandis que le PC est un matériau qui peut être stérilisé.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les propriétés des principaux matériaux disponible pour les FDM, nous vous invitons à jeter un coup d’oeil à l’article très documenté de 3DHubs (en anglais).

Cependant, du fait de la technologie par couche, quel que soit le matériau utilisé, cela ne va pas totalement limiter le risque que des impuretés ou des moisissures restent collées entre les couches.

Pour limiter au maximum tous les risques, vous devez réaliser un post-traitement.

Y-a-t-il des post-process adaptés pour les ustensiles imprimés en filament ?

Comme dit plus haut, un des problèmes majeurs de l’impression 3D filament est l’espace existant entre les couches. Il existe des produits (souvent à base d’acetone) pour lisser les couches, faire fondre le plastique et certains ont pensé que cela pouvait être une solution.

Cela ne l’est pas, car il existe un risque d’ingérer de l’acetone en utilisant ces produits, ce que nous vous recommandons fortement d’éviter.

Une autre solution consiste à rechauffer la paroi de façon à la faire fondre. C’est ce qui arrive par exemple si vous utilisez du PLA comme positif de moule dans une thermoformeuse.

Il y a cependant des dégagements d’odeurs de plastique brulés, on perd du détail dans la géometrie et le procédé est peu controlable… nous avons ainsi fait fondre plusieurs pieces.

Au final, la meilleure solution est d’appliquer une résine epoxy apte au contact alimentaire. C’est une résine bi-composant qu’il convient de doser avant usage. C’est possible mais c’est finalement aussi lourd que d’utiliser du silicone.

Utiliser du silicone est notre solution préférée lorsqu’il s’agit d’imprimer des ustensiles qui vont être en contact prolongé avec les aliments. Et au final, cela necessite une installation assez similaire à la résine epoxy.

Si vous n’avez jamais fait de silicone, nous vous avons regroupé dans un article dédié notre sélection de tutoriels.

Je n’ai que du PLA ou de l’ABS à la maison : que faire en cuisine avec ?

Comme nous avons essayé de vous l’expliquer dans cet article, il est possible d’utiliser du filament de PLA ou d’ABS. Nous vous conseillons de limiter l’usage à des objets 3D précis.

Par exemple, vous pouvez les utiliser pour réaliser des emporte-pièces. Car la nourriture va être en contact quelques secondes avec l’objet 3D. De plus les ingrédients sont froids, ce qui limite le risque de micro-particules.

Dans tous les cas, il convient de bien désinfecter avant ou après tous vos ustensiles de cuisine imprimés en 3D.

Si vous cherchez des modèles 3D gratuits, nous avons effectué notre propre sélection que vous pouvez facilement imprimer avec du filament.

Et vous, quelles précautions prenez-vous avec vos objets imprimés en 3D quand vous cuisinez ?

2 réponses sur « PLA, ABS, PET ? Quel filament pour imprimer vos outils de cuisine ? »

Je me cherche un matériel ressemblant un moustiquaires mais avec les plus grands trous qui serait alimentaire et qui pourrait aller au micro-ondes à des forte chaleur. Je me demandais quel serait le filament. environ 12 pouces par 16 pouces. Elle devrait être avec des petites pattes Car l’air va circuler en-dessous. Ça va m’en prendre plusieurs dizaines Pour débuter.

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