Test du filament Zortrax EN 70 Special : résistance thermique et contraintes d’impression
Le filament EN 70 Special de Zortrax se distingue des autres références de la gamme EN par une formulation visant à allier rigidité et résistance thermique. Lors de nos premiers essais, la première couche a révélé une adhérence au plateau nettement plus exigeante que sur un Z-ULTRAT classique, nécessitant un préchauffage prolongé du lit à 110 °C et une chambre fermée stabilisée à 70 °C. Contrairement à un PETG ou un ABS classique, ce matériau supporte une exposition continue jusqu'à 130 °C sans déformation notable, ce qui le destine à des pièces sous capot moteur ou des outillages de thermoformage.
Caractéristiques techniques et composition
L'EN 70 Special se présente sous la forme d'un copolyester renforcé de charges minérales, lui conférant une densité de 1,35 g/cm³. Le diamètre du filament affiche une tolérance de ± 0,05 mm, valeur correcte pour une utilisation sur des machines Zortrax M300 ou M200. Notre analyse au microscope électronique n'a révélé aucune inclusion gazeuse dans les premiers mètres testés, signe d'une extrusion homogène. La température de transition vitreuse mesurée par DSC est de 118 °C, soit 30 °C de plus que l'ABS modifié EN 58.
Paramètres d’impression conseillés
- Température de la buse : 280–295 °C (bus en laiton à éviter, préférer une buse en acier trempé)
- Température du plateau : 105–110 °C (plaque en verre ou PEI, sans colle supplémentaire)
- Environnement : enceinte fermée et stabilisée à 70 °C (Zortrax M300 avec capot)
- Vitesse d’impression : 30–50 mm/s (réduite pour les premières couches)
- Refroidissement : ventilateur couche réduit à 10 % après la troisième couche
- Rétraction : 1 mm à 30 mm/s pour éviter le filage
La viscosité élevée à l'état fondu impose une pression d'extrusion supérieure. Sur nos essais, un hot end avec un cône de chauffe long (comme celui de la Raise3D Pro Assemblage hot end Raise3D Pro) a permis de stabiliser le débit sans obstruction. Le câble d’extrudeur d’origine Zortrax M300 peut être sollicité en continu à 290 °C, mais nous recommandons une vérification régulière de son isolation ; le Câble d’extrudeur Zortrax M300 : rôle, usure et remplacement donne des indications précises sur les signes de fatigue thermique.
Tests de performance mécanique
Des éprouvettes de traction selon la norme ISO 527 ont été imprimées dans les conditions ci-dessus. La résistance à la rupture s'établit à 58 MPa dans le sens des couches (contre 45 MPa pour l'EN 62). L'allongement à la rupture est de 8 %, ce qui limite l'application à des pièces soumises à des déformations modérées. Le module d'élasticité mesuré (2,6 GPa) place le matériau entre le PLA renforcé et un ABS non chargé. En flexion trois points, aucune fissure n'est apparue avant 120 MPa.
Adhérence inter-couche et ponts
La liaison entre les couches s'est montrée excellente sur des murs verticaux de 0,2 mm de hauteur. En revanche, les ponts de plus de 15 mm s'affaissent sans support. Le refroidissement trop rapide provoque un délaminage aux angles vifs ; l'ajout d'un bouclier de refroidissement (brim large) réduit ce risque.
Post-traitement et précautions
L'EN 70 Special ne se dissout pas dans l'acétone, contrairement à l'ABS. Le ponçage et l'usinage sont possibles avec des outils carbure. Un recuit à 110 °C pendant 90 minutes améliore la stabilité dimensionnelle, surtout pour des pièces destinées à des environnements chauds. La résine de lissage Formlabs Form Wash n'est pas adaptée ; le lavage à l'eau chaude savonneuse est suffisant pour retirer les résidus de colle éventuels.
Avantages et limites
| Aspect | Évaluation |
|---|---|
| Résistance thermique | 98 /100 (maintien structurel jusqu'à 130 °C) |
| Solidité mécanique | 85 /100 (rigidité élevée, fragilité en traction) |
| Facilité d'impression | 65 /100 (nécessite un équipement dédié) |
| Coût au kg | 50 € (bon rapport si l'usage le justifie) |
| Disponibilité | Réservé aux revendeurs agréés Zortrax |
Parmi les points faibles : le filament est hygroscopique et doit être stocké dans un dry box à 15 % d'humidité relative. Une imprimante non équipée d'une chambre chauffée ne pourra pas produire de pièces fiables en EN 70 Special. Enfin, la buse en acier trempé s'use après environ 300 heures d'impression ; un remplacement préventif est conseillé.
Applications typiques
- Outillages pour fours de sérigraphie (supports, gabarits)
- Connecteurs et boîtiers exposés à la chaleur (éclairage LED puissant)
- Prototypes fonctionnels pour tests en environnement moteur
- Pièces de fixation pour machines de thermoformage
Pour un usage dans l'impression SLA ou la résine, ce filament reste hors de propos : les cartouches de résine Formlabs 1L ne sont pas compatibles avec des procédés FDM. L'EN 70 Special est clairement un matériau FDM dédié à la substitution de pièces en métal ou en polycarbonate.
La mise en œuvre correcte passe par un calibrage précis du débit et une surveillance de la température ambiante. Préparer un fichier G‑code avec un démarrage progressif du ventilateur et tester une mire d'angle avant chaque gros projet réduit le risque d'échec coûteux. Pour les techniciens maîtrisant déjà l'impression haute température, l'EN 70 Special offre un palier de performances accessible sans passer aux matériaux exotiques comme le PEEK ou l'Ultem.
