Filament FR 160 : propriétés, réglages et applications ignifuges
Le filament FR 160 fait partie des rares matériaux d'impression 3D capables d’obtenir la classification UL94 V-0 sans post-traitement. Destiné aux pièces qui doivent résister à un contact direct avec une flamme, il se distingue des filaments PLA ou ABS standards par l’ajout de retardateurs de flamme halogénés ou phosphorés intégrés à la matrice polymère. Son nom évoque une température de déflexion thermique (HDT) d’environ 160 °C, même si les données des fabricants varient selon les formulations exactes.
Composition et propriétés du FR 160
Le FR 160 est généralement un copolyester ignifuge (souvent un PETG modifié) ou un ABS doté d’additifs spécifiques. Sa densité se situe autour de 1,25 g/cm³, légèrement supérieure à celle d’un PLA standard. La résistance à la traction atteint 45–55 MPa, ce qui le rend plus rigide qu’un PETG classique, mais moins ductile. L’allongement à la rupture dépasse rarement 5 %.
Le principal atout du FR 160 est son comportement au feu : il s’éteint de lui-même en moins de 10 secondes après retrait de la flamme, sans gouttes enflammées. Cette propriété le rend obligatoire pour les boîtiers de composants électroniques soumis à des normes IEC ou CEI. En contrepartie, l’impression dégage des vapeurs potentiellement irritantes ; une ventilation mécanique et un filtre HEPA sont vivement conseillés.
Réglages d’impression et compatibilité
La fenêtre de température du FR 160 est étroite :
- Buse : 235–250 °C. En dessous de 230 °C, le filament sous-extrude ; au-dessus de 260 °C, il se dégrade et peut libérer des composés toxiques.
- Plateau : 80–100 °C. Un plateau en verre avec colle PVA ou un lit PEI améliore l’adhérence. Une surface BuildTak peut aussi convenir.
- Vitesse : 30–50 mm/s pour les premières couches, 40–60 mm/s pour le reste. Les fortes vitesses provoquent un décollement.
- Ventilation : 20–40 % maximum. Un refroidissement excessif réduit la liaison entre couches et nuit à la résistance mécanique.
- Séchage : 3–4 h à 70 °C avant impression si l’humidité relative est supérieure à 30 %. L’hygroscopie du matériau est moyenne, mais l’humidité provoque des défauts de surface.
La compatibilité avec les imprimantes 3D dépend de la capacité du plateau à monter à 100 °C et de la hotend à encaisser 250 °C sans rupture de PTFE. Les machines à hotend tout-métal (Micro-Swiss, E3D V6, ou les modèles de la série Ultimaker S5) conviennent parfaitement. Les utilisateurs de Zortrax M200 Plus peuvent aussi exploiter ce filament après un étalonnage manuel du PID — notre test dédié confirme que la fiabilité de la machine permet d’atteindre la température requise sans dérive.
Les utilisateurs cherchant une référence fiable dans ce segment peuvent consulter notre test dédié aux filaments BASF Forward AM, qui couvre des formulations ignifuges similaires et leurs performances réelles.
Avantages et limites
| Avantages | Limites |
|---|---|
| Classification UL94 V-0 avérée | Fenêtre thermique étroite |
| Bonne rigidité mécanique (45–55 MPa) | Vapeurs nécessitant ventilation active |
| Stabilité dimensionnelle en température (HDT ~160 °C) | Faible allongement (< 5 %), pièces cassantes |
| Résistance aux produits chimiques doux (alcools, acides dilués) | Nécessite plateau chaud à 100 °C, incompatible sans |
Un inconvénient souvent sous-estimé est le coût : le FR 160 coûte en moyenne 60 % de plus qu’un PETG standard, ce qui restreint son usage aux pièces où l’ignifugation est réellement exigée par un cahier des charges.
Applications typiques
Le FR 160 est utilisé dans le prototypage et la production de petites séries pour :
- Boîtiers d’appareils électriques et de chargeurs
- Supports de faisceaux dans le transport ferroviaire et automobile
- Connecteurs et isolateurs conformes à la norme NF EN 45545-2 (ferroviaire)
- Outillages temporaires dans les ateliers où le risque incendie est contrôlé
Dans un laboratoire de prototypage, la pièce en FR 160 doit subir un test de flamme vertical avant d’être validée. Les échantillons imprimés avec une hauteur de couche de 0,2 mm et une orientation XY (couches parallèles à la direction de la flamme) obtiennent les meilleurs résultats.
Avant de lancer une production, vérifiez que votre buse supporte des températures stables autour de 240 °C et prévoyez un séchage préalable du filament si l’humidité ambiante dépasse 30 %. Ces précautions évitent les déformations en cours d’impression et garantissent la conformité aux exigences ignifuges.
