Escolha de material melhor/mais barata?
Estado atual
Atualmente, desenvolvi um torrador de café que usa principalmente os tri clamps / tubos de aço inoxidável que muitos fabricantes de cerveja usam. O sistema pode atingir até 450 graus F (232°C) mesmo com ar em movimento.
Pergunta
Eu queria saber se alguém encontrou um material ou sistema mais barato do que o tri clamp? Os requisitos são para resistir a 450 graus F (232°C) ou mais e ser seguro para alimentos. O material atual é aço inoxidável, que funciona para alimentos seguros, mas os tubos com todos os grampos custam até US $ 300 ou mais, o que é mais do que o restante do projeto.
O que investiguei até agora
Eu olhei para muitos plásticos disponíveis e, embora alguns possam lidar com temperaturas mais altas, esses geralmente são mais caros. Eu também olhei para o uso de dutos HVAC, mas aprendi que o aço galvanizado pode liberar gases quando aquecido. Então, os grampos triplos de aço inoxidável são a melhor solução para o dinheiro ou há algo mais barato por aí que não estou pensando?
Respostas
Na indústria alimentícia, poucos materiais são usados devido a políticas rígidas. Os mais utilizados são definitivamente os aços inoxidáveis (AISI304/316 e o ainda melhor AISI316/L). O outro material comum é o nylon. Para aplicações em que apenas o contato com alimentos é necessário (ou seja, principalmente recipientes), BOPP ou outras poliolefinas são usadas, mas não são comuns no processamento de alimentos.
No seu caso, o aço inoxidável é provavelmente a melhor escolha em termos de estabilidade térmica, segurança alimentar e também do ponto de vista estético. Eu diria que o PA66 (nylon de alta qualidade) poderia fazê-lo, mas você estaria realmente no limite do serviço, eu não o usaria antes de um bom teste para os aspectos térmicos.
O PA66 seria melhor que o inox? Bem, pode ser mais barato, mas a usinagem é mais complexa do que com aço inoxidável e pode custar mais. Eu não consideraria o nylon impresso em 3D por causa de propriedades muito baixas.
A única outra opção para segurança alimentar é a cerâmica, isso é viável se você não estiver usando nenhum comportamento elástico do material. Um outro ponto é que ele falhará de maneira frágil e não dúctil como o aço. Por outro lado, isso pode ser impresso em 3D e ainda capaz de suportar o ambiente que você possui. Depende de quantas peças você pretende construir.
Sugiro investigar o cobre. O cobre tem sido historicamente usado para escalas de café. O cobre é seguro para alimentos, desde que o alimento em questão não seja ácido - o pH deve ser > 6. Caso contrário, o cobre se dissolveria, o cobre é um metal pesado com alguma toxicidade.
O café - a bebida - na verdade é mais ácido do que isso, porém na torrefação você não terá uma fase aquosa para o cobre se dissolver.
A grande vantagem do cobre é que você pode substituir soldas por conexões soldadas. No seu caso, você precisa soldar o cobre - usando uma solda com temperatura liquidus > 450°C. Procure uma solda que seja declarada segura para aplicações de água potável. Soldar é geralmente mais fácil e barato do que soldar, especialmente aço inoxidável.
Torrefadores de café feitos de cobre ainda estão sendo vendidos, você deve descobrir se a acidez do café realmente representa um problema.
Sugiro alumínio: capaz de suportar temperaturas de longo prazo e com estresse de até 600 F, barato, forte, muito usinável, prontamente disponível e de qualidade alimentar.