Test du filament EN 129 : composition, performances et paramètres d’impression

Composition et spécifications du filament EN 129

Le filament EN 129 est un intermédiaire entre les polycarbonates standards et les polyétherimides hautes performances. Sa formulation associe une matrice polycarbonate (PC) à des additifs de stabilisation thermique et une faible teneur en fibres de carbone broyées (moins de 5 % en masse). Cela permet d’offrir une rigidité accrue sans sacrifier la résistance au choc caractéristique du PC, tout en élevant la température de transition vitreuse (Tg) à environ 145 °C – soit environ 10 °C de plus qu’un PC non modifié. Ce compromis le rend utilisable sur des imprimantes 3D à chambre fermée capables de maintenir une température d’enceinte entre 80 et 100 °C. Le diamètre nominal est de 1,75 mm avec une tolérance de ± 0,03 mm, ce qui le place dans la catégorie des filaments techniques exigeant une buse en acier trempé ou en rubis.

Propriétés mécaniques et thermiques mesurées

Lors des tests en laboratoire, le filament EN 129 a montré une résistance à la traction longitudinale de 68 MPa (ISO 527), soit environ 20 % de plus qu’un PC standard imprimé dans les mêmes conditions. La rigidité en flexion atteint 2 100 MPa, tandis que l’allongement à la rupture reste modeste (4,5 %), ce qui traduit un comportement plus cassant que le PC pur mais adapté aux pièces soumises à des charges constantes sans déformation plastique excessive. La température de fléchissement sous charge (HDT à 0,45 MPa) s’élève à 138 °C, ce qui permet l’utilisation de pièces en contact avec de l’eau chaude ou proches de sources de chaleur modérée.

Propriété	Valeur mesurée	Méthode
Résistance à la traction	68 MPa	ISO 527
Module de flexion	2 100 MPa	ISO 178
HDT (0,45 MPa)	138 °C	ISO 75
Tg (DSC)	145 °C	ASTM E1356
Densité	1,21 g/cm³	—

Ces valeurs placent le EN 129 dans une niche où l’on trouve habituellement des blends PC‑ABS ou des PC renforcés fibre de verre. L’absence de retrait excessif (coefficient de dilatation linéique 7,2 × 10⁻⁵ K⁻¹) facilite le maintien des cotes sur des pièces de taille moyenne, à condition de respecter les paramètres de refroidissement lents recommandés par le fabricant.

Paramètres d’impression recommandés et tolérance machine

Pour exploiter les caractéristiques du EN 129, la température de buse doit se situer entre 275 °C et 295 °C, avec un plateau chauffant maintenu à 105 °C. L’utilisation d’un adhésif type colle polyimide ou d’un film PEI sur le plateau est nécessaire pour éviter le décollement pendant les premières couches. La vitesse d’impression conseillée ne dépasse pas 45 mm/s, et le ventilateur de refroidissement doit être réglé à un niveau très faible (10‑15 % maximum) pour éviter les délaminations intercouches. Les imprimantes capables de maintenir une température d’enceinte stable autour de 90 °C (comme la BCN3D EN 121 ou l’Ultimaker EN 125) offrent les meilleurs résultats. Sur des machines ouvertes, le risque de warping devient élevé dès que la pièce dépasse 8 cm de longueur.

La bague de guidage du filament doit être en PTFE renforcé ou en métal, car la température de transition du PTFE standard est dépassée. Les utilisateurs qui travaillent avec des cartouches de filament connectées trouveront une compatibilité partielle avec le système de codage RFID de la série EN 112 (l’identification n’est pas automatique, mais le diamètre et la température peuvent être renseignés manuellement). Pour une analyse plus détaillée des cartouches connectées, nous vous renvoyons à notre test du système EN 112 BCN3D.

Précautions avant impression

• Sécher le filament pendant 6 h à 100 °C (hygroscopie élevée : gain en masse de 0,4 % après 24 h à 50 % HR).
• Utiliser un boîtier de séchage actif si l’impression dure plus de 8 h.
• Vérifier l’absence de bulles dans le filament avant chargement (un test rapide d’extrusion à 280 °C révèle les défauts).

Domaines d’application et limites constatées

Le EN 129 trouve sa place dans la fabrication de prototypes fonctionnels soumis à des températures modérées (boîtiers électroniques, supports de capteurs, guides mécaniques) ainsi que dans la production de pièces de série en petites quantités lorsque la résistance chimique aux hydrocarbures est secondaire. En effet, la tenue aux solvants reste inférieure à celle d’un polycarbonate non modifié : une exposition de 72 h à l’éthanol à 70 % provoque un gonflement superficiel de 1,2 %, ce qui peut altérer les tolérances serrées.

Un autre point faible est la sensibilité aux rayures : la dureté Shore D mesurée est de 80, soit légèrement en dessous d’un PC standard (82‑83). Il est donc déconseillé pour des pièces en contact abrasif répété sans traitement de surface. Enfin, le prix au kilo (environ 65 €) le place dans la gamme des filaments techniques, sans atteindre le coût des PEI ou des PEEK, ce qui en fait une alternative économique pour les bureaux d’études cherchant un gain de rigidité à coût maîtrisé.

Comparaison avec les filaments de la même gamme EN

Face au EN 119 (PLA amélioré), le EN 129 offre une résistance thermique bien supérieure mais demande des précautions d’impression plus strictes (chauffage d’enceinte, séchage obligatoire). Comparé au EN 102 (composite à fibres continues), le EN 129 reste plus accessible car il ne nécessite pas d’imprimante à dépôt de fibre continue – il s’utilise sur toute machine FDM avec chambre chauffée, y compris les modèles IDEX comme la BCN3D EN 121 que nous avons testée récemment. En revanche, la rigidité spécifique (module rapporté à la masse) est environ trois fois moindre que celle d’un composite à fibres continues, ce qui le destine à des charges mécaniques moins critiques.

Pour un usage en impression 3D dentaire ou médical, le filament EN 129 n’est pas certifié biocompatible, contrairement à certaines résines de la série EN 122. Il ne faut donc pas l’utiliser pour des dispositifs implantables ou en contact alimentaire prolongé.

Recommandation pratique pour les premiers essais

Avant de lancer une production en série, imprimez une éprouvette de traction (type ISO 527‑2 5A) avec les paramètres suivants : buse 285 °C, plateau 105 °C, enceinte 85 °C, vitesse 35 mm/s, hauteur de couche 0,15 mm, largeur d’extrusion 0,45 mm. Mesurez la résistance et comparez-la aux valeurs du tableau ci‑dessus. Si l’allongement à la rupture est inférieur à 3 %, réduisez la température de buse de 5 °C ou augmentez la température d’enceinte de 5 °C. Ce réglage fin est la clé pour obtenir des pièces fiables sans délamination.