Test du filament Zortrax FR 58 : tenue au feu et impression

Le Zortrax FR 58 rejoint la gamme de filaments ignifuges de la marque polonaise avec une certification UL94 V-0 annoncée. Là où le FR 50 cible des pièces soumises à des températures modérées, le FR 58 est pensé pour conserver ses propriétés mécaniques à des températures de service plus élevées. Il se positionne comme une solution pour les boîtiers électriques, les composants de drones ou les pièces automobiles où la résistance au feu est un prérequis.

Caractéristiques techniques

Le FR 58 est un matériau à base d’ABS modifié, enrichi de retardateurs de flamme sans halogène. Les données constructeur indiquent une température de fusion autour de 260 °C, avec une température de plateau recommandée entre 100 et 110 °C. La densité avoisine 1,10 g/cm³, ce qui le place dans la moyenne des ABS ignifugés. La résistance à la traction annoncée est de l’ordre de 45 MPa, avec un allongement à rupture de 4 %, ce qui le rend plus rigide que certains ABS standards mais moins résistant aux chocs que des copolyesters comme le FR 55.

Réglages d’impression

L’impression du FR 58 nécessite une imprimante 3D à chambre fermée, idéalement un modèle avec plateau en verre revêtu ou en PEI. Les buses en laiton conviennent, mais l’usure étant plus rapide avec les additifs ignifuges, une buse en acier trempé est conseillée pour les tirages longs. Voici les paramètres recommandés par le fabricant et validés lors de nos tests :

Paramètre	Valeur
Température de la buse	255 – 270 °C
Température du plateau	100 – 110 °C
Température de la chambre	60 – 70 °C
Épaisseur de couche	0,15 – 0,25 mm
Rétraction	1 – 2 mm à 40 mm/s
Refroidissement	Désactivé ou < 20 %

Le retrait est modéré pour un ABS ignifugé, mais reste suffisant pour nécessiter un bord de radeau sur des pièces à grande surface. L’adhésion sur le plateau est bonne avec une laque ou un adhésif spécial ABS. En cas de difficulté, l’utilisation d’une feuille de PEI collée sur le plateau améliore la tenue mécanique sans altérer la surface.

Résistance à la chaleur et propriétés ignifuges

Le classement UL94 V-0 a été obtenu sur des éprouvettes imprimées avec une épaisseur de 1,6 mm, sans traitement postérieur. En laboratoire, la flamme s’éteint en moins de 5 secondes après retrait du brûleur, sans gouttes enflammées. La température de fléchissement sous charge (HDT) est d’environ 95 °C à 1,82 MPa, ce qui le rend adapté à des environnements chauds comme un compartiment moteur ou un boîtier LED.

Il est important de noter que les propriétés ignifuges peuvent varier en fonction de l’orientation des couches et du taux de remplissage. Pour une pièce certifiable, un test sur le design final reste indispensable. Contrairement au filament Vaquform EN 24 testé précédemment, qui ciblait la flexibilité, le FR 58 privilégie la rigidité et la tenue thermique.

Qualité de surface et post‑traitement

La surface des impressions en FR 58 est mate et légèrement rugueuse, avec une bonne définition des détails fins. Le lissage à l’acétone fonctionne partiellement, car les retardateurs de flamme modifient la solubilité de la matrice ABS. Il est préférable d’utiliser un ponçage à l’eau suivi d’un vernis époxy pour les pièces destinées à être visibles.

Compatibilité avec les imprimantes Zortrax

Le FR 58 est optimisé pour les imprimantes Zortrax M200, M300 et M300 Plus, mais il peut être imprimé sur d’autres machines à condition de respecter les températures élevées. Sur une Ultimaker S5 sans chambre fermée, les résultats sont médiocres à cause du refroidissement ambiant. Sur une Raise3D E2CF, déjà testée pour l’impression de composites carbone, le FR 58 donne des pièces homogènes grâce à la chambre chauffante.

Points forts et limites

• Points forts : tenue au feu vérifiée, bonne résistance mécanique à chaud, adhérence intercouche correcte, absence d’halogène.
• Limites : nécessite une imprimante fermée, rétraction non négligeable, choix de couleurs limité (noir et gris), odeur forte en impression, coût plus élevé qu’un ABS standard (environ 60 € la bobine de 1 kg).

Conseils pour la première impression

Avant de lancer une production, imprimez une éprouvette de flexion à 100 % de remplissage pour vérifier la tenue au feu. Conservez le filament dans un dry box à 50 °C pendant 4 heures avant utilisation, car l’humidité dégrade rapidement ses propriétés ignifuges. Réglez le débit à 105 % si vous observez des sous-extrusions sur les périmètres.

Si vous devez produire des séries de pièces en FR 58, anticipez un temps de préchauffage de 15 à 20 minutes pour stabiliser la chambre à 65 °C. Cette précaution réduit le risque de décollement du plateau et améliore la répétabilité des cotes.