FR 69 : le filament ignifugé qui change la donne pour l’impression 3D industrielle
Le FR 69 n'est pas un simple filament marqué UL94 V-0. Derrière cette certification se cache un copolyester chargé de retardateurs de flamme halogénés ou phosphorés, dont la chimie impose des contraintes précises en impression et en post-traitement. Conçu pour les pièces soumises à des normes incendie strictes, il offre une température de déformation élevée et une bonne stabilité dimensionnelle, mais exige des précautions que nous détaillons ici.
Propriétés techniques du FR 69
Le FR 69 affiche une densité d'environ 1,25 g/cm³, une température de transition vitreuse (Tg) de l'ordre de 110 °C et une résistance à la traction de 45 MPa mesurée sur éprouvettes imprimées selon la norme ASTM D638. Son allongement à la rupture est modéré, autour de 8 %, ce qui le rend adapté aux pièces structurelles ne nécessitant pas de flexibilité. La certification UL94 V-0 est obtenue à une épaisseur de 1,6 mm, ce qui le place dans la gamme des matériaux auto-extinguibles sans gouttelettes enflammées.
- Densité : 1,25 g/cm³
- Tg : 110 °C
- Résistance à la traction : 45 MPa
- Allongement à la rupture : 8 %
- Certification : UL94 V-0 à 1,6 mm
Paramètres d'impression recommandés
L'impression du FR 69 nécessite une buse en acier trempé en raison de la nature abrasive des additifs. La température de buse conseillée se situe entre 230 °C et 250 °C, avec un plateau chauffé à 90–100 °C pour éviter le warping. Un boîtier fermé est fortement recommandé pour maintenir une température ambiante stable et réduire les contraintes internes. La vitesse d'impression ne doit pas dépasser 40 mm/s pour garantir une bonne adhésion intercouche. Un flux d'air minimal autour de la pièce est préférable, car un refroidissement rapide peut fragiliser les couches.
Applications industrielles
Le FR 69 trouve sa place dans les secteurs où la sécurité incendie est critique : connecteurs électriques, boîtiers de composants électroniques, pièces d'aération, supports de câbles dans les transports ferroviaires et aéronautiques. Sa stabilité thermique permet une utilisation continue jusqu'à 90 °C sans déformation significative. Pour les pièces soumises à des contraintes mécaniques plus élevées, un post-traitement par recuit à 120 °C pendant deux heures peut améliorer la résistance aux chocs et la stabilité dimensionnelle. Ce matériau est également adapté au prototypage fonctionnel de pièces destinées à la certification UL.
Avantages et limites
Points forts :
- Excellente tenue au feu avec certification UL94 V-0
- Bonne stabilité dimensionnelle même à température élevée
- Surface lisse et faible odeur pendant l'impression (comparé aux ABS ignifugés)
- Compatible avec les imprimantes 3D à double extrusion pour structures sandwich
Points faibles :
- Nécessite un boîtier fermé et une buse résistante à l'abrasion
- Résistance aux chocs inférieure à celle des polycarbonates ignifugés
- Allongement limité : fragile sous contrainte cyclique
- Prix plus élevé que les filaments PLA ou ABS standards (environ 80–120 €/kg)
Comparaison avec d'autres filaments FR
| Propriété | FR 69 | FR 50 (Zortrax) | FR 56 (ColorFabb) |
|---|---|---|---|
| Base polymère | Copolyester | ABS modifié | PLA modifié |
| Température buse | 230–250 °C | 255–270 °C | 200–220 °C |
| UL94 V-0 épaisseur | 1,6 mm | 1,6 mm | 3,0 mm |
| Résistance traction | 45 MPa | 40 MPa | 35 MPa |
| Allongement | 8 % | 5 % | 12 % |
Le FR 69 se positionne comme un intermédiaire entre les ABS ignifugés (meilleure résistance thermique mais plus difficiles à imprimer) et les PLA ignifugés (plus faciles mais moins performants en température). Son copolyester offre une bonne adhésion intercouche et une stabilité dimensionnelle supérieure au PLA modifié.
Conseils pour la mise en œuvre
Pour tirer le meilleur parti du FR 69, il est essentiel de sécher le filament avant utilisation (4 heures à 80 °C) afin d'éliminer l'humidité absorbée, qui peut provoquer des bulles et une adhésion réduite. L'utilisation d'un adhésif type Magigoo ou d'un film PEI sur le plateau garantit une première couche homogène. Après impression, un recuit contrôlé peut améliorer la résistance aux chocs, mais il faut veiller à ne pas dépasser la température de déformation pour éviter le gauchissement.
Si vous envisagez de déléguer la production de pièces en FR 69 à un prestataire, il est recommandé de consulter un service professionnel maîtrisant les paramètres spécifiques de ce matériau. Pour approfondir les critères de sélection d'un tel service, l'article Impression 3D : comment choisir un service professionnel fiable détaille les points à vérifier : certifications, équipement, et retours d'expérience. Par ailleurs, la maîtrise des réglages avancés du FR 69 peut nécessiter une formation ciblée ; la ressource 12 types de formations en impression 3D et scan 3D : lequel choisir ? vous aidera à identifier le programme adapté à votre niveau.
Avant de lancer une production en série avec le FR 69, il est conseillé de réaliser une série de tests de traction et de résistance aux chocs sur vos propres pièces, car les propriétés finales dépendent fortement des paramètres d'impression et de la géométrie. Un échantillonnage représentatif et une validation par un laboratoire accrédité restent la seule garantie de conformité aux normes incendie.
