Résine FR 39 : fiche technique, réglages et retour d’expérience
La résine FR 39 est un standard dans les ateliers de prototypage rapide et de petites séries. Sa formulation photopolymère affiche une viscosité moyenne de 200–300 mPa·s à 25 °C, ce qui facilite l’écoulement dans le bac sans préchauffage systématique. La plage de température de travail recommandée se situe entre 20 et 30 °C ; en dessous de 18 °C, la viscosité augmente nettement et peut compromettre la stabilité des premières couches.
Caractéristiques techniques et performances
Les tests en laboratoire montrent une précision dimensionnelle de ±0,05 mm sur un cube de référence de 20 mm d’arête, à une hauteur de couche de 50 µm. La résine FR 39 offre un bon compromis entre rigidité et légère flexibilité : le module d’élasticité mesuré est d’environ 1,8–2,0 GPa, avec un allongement à la rupture de 8–12 %. Cela la rend adaptée pour des pièces fonctionnelles mécaniquement sollicitées, mais elle reste fragile sous choc : l’énergie de rupture Charpy dépasse rarement 4 kJ/m².
| Paramètre | Valeur recommandée | Remarques |
|---|---|---|
| Hauteur de couche | 25–100 µm | 100 µm pour un gain de temps, 25 µm pour les détails fins |
| Temps d’exposition par couche (0,1 mm) | 6–10 s (écran 2K) / 3–5 s (écran 4K) | Dépend de la puissance de la source UV (405 nm) |
| Temps d’exposition des couches initiales | 30–50 s | Important pour l’adhérence sur le plateau |
| Distance de la couche après rétraction | 5–8 mm | À ajuster selon la viscosité |
| Température ambiante | 22–28 °C | Stabilité recommandée pour éviter les variations de viscosité |
Le retrait volumétrique mesuré est d’environ 4–6 % après polymérisation complète (cuisson sous UV 60 min à 60 °C). Ce retrait peut entraîner des déformations sur les pièces de grande taille, d’où l’importance de contrôler rigoureusement le positionnement et les supports.
Qualité de surface et post-traitement
Les impressions réalisées avec la FR 39 affichent une surface lisse avec un aspect légèrement satiné après rinçage à l’alcool isopropylique. Les stries de couches sont à peine visibles à l’œil nu à 50 µm ; à 25 µm, la finition est quasiment mate. En revanche, la résine a tendance à laisser un résidu collant si le temps de rinçage est trop court (moins de 3 minutes dans un bain agité).
Le post-durcissement recommandé comprend :
- Rinçage dans deux bains successifs d’alcool isopropylique (premier bain sale, deuxième propre) pendant 3–5 minutes chacun.
- Séchage à l’air comprimé doux ou sur un papier non pelucheux.
- Cuisson sous UV (365–405 nm) pendant 30 à 60 minutes selon l’épaisseur.
- Si nécessaire, polissage mécanique ou application d’un primaire transparent pour améliorer la transparence.
Compatibilité et limites
La FR 39 est compatible avec la majorité des imprimantes LCD/MSLA et DLP utilisant une source 405 nm. Elle fonctionne correctement avec les films FEP de 0,1 mm et les plateaux en aluminium anodisé. Il est conseillé de vérifier le débit lumineux de son écran : une puissance insuffisante (moins de 2,5 mW/cm²) allongera les temps d’exposition et augmentera le risque de délaminage.
Côté inconvénients, on note une odeur modérée mais persistante, surtout à température élevée ; une ventilation forcée est donc recommandée. La résistance à la température (HDT) après post-durcissement complet plafonne à environ 55 °C, ce qui exclut les applications près d’une source de chaleur. Enfin, la FR 39 supporte mal l’exposition directe au soleil : un jaunissement apparaît après quelques jours. L’ajout d’un vernis anti-UV est indispensable pour les pièces d’exposition extérieure.
Pour une comparaison avec d’autres résines techniques, nous avons détaillé les performances de la Résine Formlabs EN 78 : fiche technique, réglages et comparatif, qui offre une meilleure tenue en température mais un coût plus élevé.
Applications typiques et retour d’expérience
La résine FR 39 est souvent choisie pour le prototypage fonctionnel de pièces mécaniques simples, les gabarits d’assemblage, les modèles de présentation non soumis à des contraintes thermiques. Sa couleur ambrée transparente après durcissement permet de vérifier l’intérieur des canaux ou des boîtiers sans démontage.
Un défaut récurrent signalé par les utilisateurs est la fragilité aux angles vifs : un rayon de courbure inférieur à 0,4 mm provoque des fissures lors de la manipulation. Il est donc conseillé d’arrondir les arêtes dès la modélisation. Par ailleurs, la résine collante avant rinçage peut piéger des bulles si le mélange n’est pas homogénéisé : une agitation douce pendant 5 minutes avant versement dans le bac élimine la majorité des microbulles.
Les tests de précision sur une pièce de référence (10 mm de diamètre, 20 mm de hauteur) montrent un écart de 0,03 mm sur les dimensions cylindriques mais 0,08 mm sur les surfaces planes horizontales, probablement à cause de la relaxation des contraintes lors du détachement du film FEP.
Pour les utilisateurs souhaitant passer à des volumes plus importants, les problèmes de dilatation différentielle du plateau deviennent critiques : la FR 39 réagit fortement aux variations de température ambiante de plus de 3 °C. Un conditionnement de l’imprimante dans une enceinte stable améliore nettement la répétabilité.
Enfin, un dernier point pratique : le stockage de la résine FR 39 doit se faire à l’abri de la lumière et à une température comprise entre 15 et 25 °C. Après ouverture, un filtre de 200 µm est recommandé pour éliminer les agrégats avant réutilisation. La durée de vie en bidon fermé est d’environ 18 mois ; au-delà, la viscosité augmente et les temps d’exposition doivent être adaptés.
