Test du filament FR 57 pour Ultimaker : propriétés, réglages et limites
Le FR 57 est un filament ignifugé conçu pour les imprimantes Ultimaker. Certifié UL94 V-0, il s'adresse aux applications nécessitant une résistance à la flamme, comme les boîtiers électroniques ou les pièces en contact avec des sources de chaleur. Contrairement à un PLA standard, le FR 57 intègre des additifs qui réduisent la propagation de la flamme sans compromettre totalement la facilité d'impression.
Propriétés du FR 57
Le FR 57 se distingue par une température de transition vitreuse élevée, de l'ordre de 110 °C, ce qui le rend adapté aux environnements chauds. Sa densité est légèrement supérieure à celle d'un PLA classique, et son retrait à la cuisson reste modéré (environ 0,8 %). Voici les caractéristiques principales relevées lors des tests :
- Résistance à la flamme : certification UL94 V-0 à 3 mm d'épaisseur, auto-extinction en moins de 10 secondes.
- Rigidité : module d'élasticité de 2800 MPa, comparable à un PETG renforcé.
- Résistance aux chocs : entaille Charpy de 4 kJ/m², légèrement inférieure à un ABS.
- Adhésion inter-couches : bonne si la température de buse est suffisante, mais nécessite un hotend capable de 260 °C.
Réglages d'impression recommandés
Les paramètres ci-dessous ont été optimisés sur une Ultimaker S5 équipée d'une buse en acier trempé (le filament étant légèrement abrasif).
| Paramètre | Valeur recommandée | Notes |
|---|---|---|
| Température de buse | 245–260 °C | Commencer à 250 °C, ajuster selon l'écoulement |
| Température du plateau | 85–100 °C | Utiliser un lit en verre avec laque ou PEI |
| Vitesse d'impression | 30–50 mm/s | Réduire à 30 mm/s pour les pièces complexes |
| Rétraction | 4–6 mm à 45 mm/s | Nécessaire pour éviter le filandrage |
| Ventilation | 30–50 % | Un refroidissement trop fort réduit l'adhésion |
Un préchauffage du plateau d'au moins 10 minutes est conseillé pour stabiliser la température. L'utilisation d'une enceinte fermée réduit le risque de warping sur les grandes pièces.
Résultats des tests mécaniques
Nous avons imprimé des éprouvettes de traction et de flexion conformes à la norme ISO 527. Le FR 57 affiche une contrainte à la rupture de 48 MPa et un allongement à la rupture de 6 %, soit un comportement plus rigide qu'un PETG standard mais moins cassant qu'un PLA renforcé. L'adhésion entre couches est bonne à 250 °C, mais elle chute nettement en dessous de 240 °C. Le filament Unic 23, testé dans un autre article, présente des caractéristiques de rigidité comparables mais une résistance thermique inférieure, ce qui le rend moins adapté aux applications ignifugées.
Limites et précautions
Le FR 57 n'est pas un filament grand public. Voici les points à surveiller :
- Abrasivité : les additifs ignifuges usent plus vite les buses en laiton. Privilégier une buse en acier trempé.
- Warping : sur les pièces de plus de 15 cm, une enceinte fermée est quasi indispensable.
- Odeur : une légère odeur de plastique chaud pendant l'impression, comparable à l'ABS. Ventiler la pièce.
- Post-traitement : le ponçage est difficile en raison de la dureté du matériau ; préférer un lissage chimique avec du dichlorométhane (sous hotte).
Si vous imprimez un boîtier pour une alimentation électrique avec une Ultimaker S5, réglez la température à 250 °C et préchauffez le plateau à 90 °C pendant au moins 10 minutes avant de lancer l'impression. Un test de première couche est indispensable pour éviter le décollement.
