Test du filament FR 67 : un ignifugé UL94 V-0 qui tient ses promesses sur Printrbot

Le filament FR 67 affiche une température de transition vitreuse de 110 °C, ce qui le place au-dessus des PLA ignifugés classiques et le rapproche des polycarbonates bas de gamme. Testé sur une Printrbot Simple Metal équipée d'une buse en laiton de 0,4 mm, ce matériau vise les applications nécessitant une certification UL94 V-0 sans recourir à des résines coûteuses ou à des composites chargés.

La première observation concerne l'odeur : contrairement à certains ABS ignifugés, le FR 67 dégage un faible parfum de plastique chaud, sans irritation marquée. Le plateau chauffant réglé à 85 °C est indispensable ; en dessous, le risque de décollement sur les grandes surfaces devient élevé. L'adhésion sur du ruban polyimide reste bonne, mais un lit en verre enduit de colle PVA donne des résultats plus stables sur les impressions de plus de six heures.

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Caractéristiques techniques et certification

Le FR 67 est présenté comme un copolymère ignifugé répondant à la norme UL94 V-0 à une épaisseur de 1,6 mm. Lors de nos tests, une éprouvette de 3,2 mm d'épaisseur s'est éteinte en moins de 5 secondes après la première application de flamme, sans goutte enflammée. Ce comportement le rend adapté aux boîtiers de connectique, aux supports de circuits imprimés et aux éléments intérieurs de drones où la résistance au feu est critique.

La résistance thermique au fléchissement (HDT) a été mesurée à 95 °C sous 0,45 MPa, soit environ 15 °C de mieux que la plupart des PLA ignifugés. En revanche, le taux de retrait linéaire tourne autour de 0,5 %, ce qui se situe entre les ABS standards et les polycarbonates. Les pièces de grande taille doivent être conçues avec des coins arrondis pour éviter les déformations.

Réglages d'impression sur Printrbot

Les paramètres retenus après calibration sont les suivants :

• Température de buse : 240 °C (première couche à 245 °C)
• Température du plateau : 85 °C
• Vitesse d'impression : 35 mm/s (couche initiale à 20 mm/s)
• Ventilateur de refroidissement : 30 % à partir de la troisième couche, 0 % sur les ponts
• Épaisseur de couche : 0,2 mm

Contrairement au filament Ultimaker EN 57 testé précédemment, le FR 67 exige une buse en laiton et un débit légèrement supérieur (105 %) pour compenser la viscosité élevée. La Printrbot Simple Metal, avec son extrudeur à entraînement direct, gère bien cette matière, mais le refroidissement passif du bloc chauffant impose une pause de 10 secondes entre deux pièces consécutives pour éviter le ramollissement du PTFE dans le guide.

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Résistance mécanique et adhérence des couches

Les éprouvettes de traction montrent une résistance à la rupture de 42 MPa dans le sens des couches, et de 34 MPa dans le sens perpendiculaire. L'adhérence intercouche est correcte mais pas exceptionnelle : elle atteint 85 % de la résistance de la matière brute, un résultat comparable aux ABS ignifugés. Les pièces destinées à un usage structural doivent être imprimées avec une orientation optimale et, si possible, recuites.

L'essai de flexion à trois points donne un module de 2,1 GPa, ce qui indique une rigidité supérieure à celle d'un PLA standard. En revanche, l'allongement à la rupture ne dépasse pas 3 %, rendant le FR 67 peu adapté aux pièces soumises à des chocs répétés. Une simple chute d'un mètre sur du béton peut fissurer une éprouvette de 2 mm d'épaisseur.

Avantages et limitations

Points forts :

• Certification feu solide (UL94 V-0 dès 1,6 mm)
• Température d'utilisation continue jusqu'à 90 °C
• Faible odeur pendant l'impression
• Bonne compatibilité avec les extrudeurs directs comme celui de la Printrbot

Points faibles :

• Résistance au choc limitée ; fragile en bord de couche
• Nécessite un plateau chauffant et une buse haute température
• Retrait non négligeable ; éviter les grandes surfaces planes non renforcées
• Prix au kilo supérieur de 30 % à un ABS ignifugé générique

Post-traitement et finition

Le FR 67 se ponce facilement avec du grain 240 à 600, mais la poussière est fine et potentiellement irritante : un masque FFP2 est conseillé. Les pièces peuvent être peintes avec des acryliques après un léger dégraissage à l'alcool isopropylique. Le collage avec de la cyanoacrylate donne des joints fragiles ; une colle époxy bi-composant offre une meilleure tenue. Pour un boîtier de connectique destiné à un environnement industriel, prévoyez un recuit à 90 °C pendant 2 heures dans un four ventilé pour stabiliser les dimensions et améliorer la résistance aux chocs de 15 %.