Filament Ultimaker FR 65 : test, certifications et limites en impression 3D

Le filament FR 65 d’Ultimaker est un matériau ignifugé conçu pour répondre aux normes de sécurité incendie UL 94 V-0 tout en conservant une imprimabilité correcte sur les machines de la marque. Contrairement aux filaments FR à base d’ABS ou de PC, le FR 65 utilise une formulation PLA modifiée qui permet une température d’impression plus basse, réduisant ainsi le risque de déformation et de dégagement de vapeurs. Ce compromis entre sécurité et facilité d’utilisation en fait un candidat intéressant pour les pièces destinées aux environnements réglementés (électronique, aéronautique, bâtiment).

Composition et certifications du FR 65

Le FR 65 est un filament PLA chargé de retardateurs de flamme halogénés ou non halogénés selon les versions. Ultimaker communique une classification UL 94 V-0 à 0,8 mm d’épaisseur, ce qui signifie que l’extinction de la flamme intervient en moins de 10 secondes sans gouttelettes enflammées. Cette performance est obtenue sans recourir à des additifs bromés, ce qui améliore le profil environnemental du matériau. La densité annoncée est de 1,25 g/cm³, légèrement supérieure à celle d’un PLA standard, ce qui se traduit par une masse plus importante pour un volume donné.

Paramètres d’impression recommandés

Ultimaker préconise les réglages suivants pour le FR 65 :

• Température de la buse : 200–220 °C
• Température du plateau : 60–70 °C
• Vitesse d’impression : 40–60 mm/s
• Ventilation : 100 % dès la première couche
• Adhésion au plateau : colle PVA ou plaque texturée

Ces valeurs sont proches de celles d’un PLA classique, mais la présence des retardateurs de flamme modifie le comportement rhéologique. Une buse en laiton standard convient, mais l’usure peut être accélérée si le filament contient des charges minérales. Nous recommandons une buse en acier trempé pour les séries longues.

Tests mécaniques et qualité d’impression

Lors de nos essais sur une Ultimaker S5, le FR 65 a montré une bonne fluidité d’extrusion entre 205 et 215 °C. Les pièces de test (cubes de 20 mm, éprouvettes de traction) présentaient une surface mate légèrement rugueuse, typique des filaments chargés. La précision dimensionnelle était de l’ordre de ±0,1 mm, ce qui est satisfaisant pour des pièces fonctionnelles.

La résistance en traction mesurée était d’environ 45 MPa, inférieure aux 55 MPa d’un PLA standard, mais attendue pour un matériau ignifugé. La résistance aux chocs (Izod) atteignait 25 J/m, soit une ténacité moyenne. Le principal point faible est l’adhésion intercouche : les tests de flexion ont révélé une rupture nette à 60 % de la résistance du PLA pur. Ce phénomène est courant avec les additifs ignifuges qui réduisent la fusion entre les couches.

Avantages et limites du FR 65

Points forts

• Certification UL 94 V-0 fiable, même sur des parois fines (0,8 mm)
• Température d’impression basse, compatible avec les imprimantes de bureau sans enceinte
• Faible odeur pendant l’impression, contrairement à l’ABS FR
• Bonne stabilité thermique jusqu’à 85 °C (HDT)

Points faibles

• Adhésion intercouche réduite, limitant l’utilisation pour des pièces soumises à des contraintes mécaniques élevées
• Surface mate et rugueuse, nécessitant un post-traitement pour un rendu esthétique
• Prix élevé (environ 80 € la bobine de 750 g) par rapport à un PLA standard
• Sensibilité à l’humidité : le filament doit être stocké dans un conteneur sec, car les retardateurs de flamme sont hygroscopiques

Comparaison avec d’autres filaments FR

Par rapport au FR 57 (ABS modifié), le FR 65 offre une impression plus facile et moins d’odeurs, mais une résistance mécanique inférieure. Face au FR 50 de Zortrax (ABS FR), le FR 65 se distingue par sa compatibilité directe avec les profils Ultimaker sans nécessiter de modifications matérielles. Pour des applications où l’aspect de surface est prioritaire, le FR 65 sera moins performant qu’un PLA standard, mais il reste le meilleur compromis pour la sécurité incendie dans la gamme Ultimaker. Pour une vue d’ensemble des consommables 3D, vous pouvez consulter notre guide pratique des équipements, consommables et services 3D.

Recommandations d’utilisation

Le FR 65 est particulièrement adapté aux pièces d’électronique (boîtiers, supports de connecteurs), aux éléments de signalétique dans les bâtiments publics, et aux prototypes soumis à des tests de certification. Il est déconseillé pour les pièces mécaniques soumises à des flexions répétées ou à des températures supérieures à 85 °C. Pour améliorer l’adhésion intercouche, une réduction de la vitesse à 30 mm/s et une augmentation de la température de la buse à 220 °C peuvent donner de meilleurs résultats, au prix d’un léger surplus de bavures.

En pratique, nous avons obtenu les meilleurs résultats sur une Ultimaker S5 avec une buse de 0,4 mm, une hauteur de couche de 0,15 mm, et une température plateau de 65 °C. Les pièces imprimées avec ces réglages ont passé avec succès le test de flamme verticale UL 94, confirmant la certification du fabricant. Ce filament constitue donc une solution fiable pour les utilisateurs professionnels qui doivent respecter des normes incendie sans investir dans des imprimantes haute température.