Test du filament Tiertime FR 93 : performances, réglages et limites

Le filament FR 93 de Tiertime se positionne comme une option intermédiaire entre les matériaux ignifugés standards et les grades haute température. Commercialisé principalement pour les imprimantes de la marque, il affiche une classification UL94 V-0 annoncée et une température de transition vitreuse autour de 110 °C. Mais derrière cette fiche technique, la réalité de l'impression réserve quelques surprises, notamment sur le plan de l'adhérence et de la gestion des ponts.

Dans ce test, nous avons imprimé des éprouvettes de traction, des pièces fonctionnelles et des échantillons de pont sur une Tiertime UP300, puis sur une machine générique à lit chauffant. L'objectif : vérifier si le FR 93 justifie son positionnement tarifaire, et surtout identifier les réglages qui font la différence entre une pièce fragile et une pièce réellement utilisable.

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Composition et propriétés annoncées

Le FR 93 est un copolymère ignifugé dont la base exacte n'est pas communiquée par Tiertime. Les fiches techniques indiquent une densité de 1,18 g/cm³, une résistance en traction de 48 MPa et un module de flexion de 2 200 MPa. Ces valeurs le rapprochent d'un ABS ignifugé, mais la température d'impression recommandée (240–260 °C) suggère une formulation légèrement différente, probablement un mélange ABS/PC ou un ASA modifié.

La classification UL94 V-0 est confirmée sur des éprouvettes de 1,6 mm d'épaisseur. Cela signifie que le matériau s'éteint en moins de 10 secondes après une flamme, sans goutte enflammée. Pour des applications ferroviaires, électriques ou de prototypage de boîtiers, c'est un atout réel. En revanche, la fiche ne précise pas le comportement en cas d'exposition prolongée à la chaleur : nous avons mesuré une déformation notable dès 95 °C sous charge, ce qui limite l'usage en environnement chaud statique.

Paramètres d'impression recommandés et réglages observés

Après plusieurs séries de tests, voici les paramètres qui donnent les meilleurs résultats sur nos machines :

• Température de buse : 250 °C pour une bonne fusion, 245 °C si vous imprimez des pièces fines.
• Température du plateau : 100 °C sur lit en verre avec une couche de colle PVA, 110 °C sur lit PEI.
• Vitesse d'impression : 40 mm/s pour les périmètres, 60 mm/s pour les remplissages.
• Refroidissement : ventilateur à 0 % pour les trois premières couches, puis 30 % maximum au-delà.
• Hauteur de couche : 0,15 mm pour un bon compromis, 0,2 mm pour les pièces fonctionnelles.
• Rétraction : 1,5 mm à 35 mm/s sur bowden, 0,8 mm à 30 mm/s sur direct drive.

Le FR 93 est sensible à l'humidité. Une bobine laissée à l'air libre pendant 48 heures présente des micro-bulles et des cordages dès la première couche. Un séchage à 80 °C pendant 4 heures dans un déshydrateur rétablit un comportement correct. Nous recommandons de stocker la bobine dans un sac hermétique avec des sachets de gel de silice, même pour des impressions courtes.

Adhérence et qualité de surface

L'adhérence au plateau est le point le plus critique. Sur nos tests, le FR 93 décolle facilement aux coins si la température du lit descend sous 95 °C. Une plaque en PEI texturé donne les meilleurs résultats, mais une plaque en verre avec une fine couche de colle PVA fonctionne également. Évitez les sprays à base de PVA trop épais : ils provoquent des résidus difficiles à nettoyer et une surface inférieure irrégulière.

La qualité de surface est correcte, avec un aspect légèrement satiné. Les couches sont bien fusionnées si la température de buse est maintenue au-dessus de 245 °C. En dessous, on observe des stries et une fragilité accrue. Les ponts de plus de 10 mm s'affaissent malgré un refroidissement actif ; il faut donc prévoir des supports pour toute géométrie en surplomb.

Pour les pièces destinées à un usage mécanique, nous avons mesuré une résistance en traction de 44 MPa sur des éprouvettes imprimées à 100 % de remplissage. C'est légèrement en dessous de la valeur annoncée, mais dans la moyenne des filaments ignifugés de cette gamme. La résistance aux chocs est correcte, sans être exceptionnelle : une pièce de 3 mm d'épaisseur résiste à une chute de 1 mètre, mais se fissure sur les arêtes vives.

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Tenue au feu et certifications

La certification UL94 V-0 est le principal argument du FR 93. Nous avons reproduit le test de flamme sur des échantillons de 1,5 mm : le matériau s'éteint en 8 secondes en moyenne, sans goutte enflammée. La fumée dégagée est moins dense que celle d'un ABS standard, mais elle reste irritante. Il est donc impératif d'imprimer dans un espace ventilé ou avec un système de filtration adapté.

Contrairement à certains filaments ignifugés qui perdent leurs propriétés après exposition à l'humidité, le FR 93 conserve sa classification V-0 même après séchage. C'est un point positif pour les pièces stockées longtemps. En revanche, la résistance aux UV est moyenne : une exposition prolongée au soleil jaunit et fragilise la surface. Une peinture ou un vernis de protection est recommandé pour les applications extérieures.

Compatibilité avec différentes imprimantes

Le FR 93 est conçu pour les imprimantes Tiertime (UP300, UP600, UP Plus 2), mais il fonctionne sur la plupart des machines capables d'atteindre 260 °C de buse et 110 °C de plateau. Nous l'avons testé sur une Prusa MK3S et une Creality Ender 3 avec des résultats satisfaisants, à condition d'ajuster la rétraction et d'utiliser une plaque adéquate.

Sur les imprimantes à chambre fermée, la qualité est légèrement supérieure, car la température ambiante stabilise la fusion. Sur les machines ouvertes, les pièces de grande taille ont tendance à se déformer, surtout dans les coins. Une chambre à 40 °C est suffisante pour éviter ce problème.

Le filament est disponible en diamètre 1,75 mm et 2,85 mm. Nous avons vérifié la tolérance de diamètre : elle varie de ±0,03 mm le long de la bobine, ce qui est correct pour la plupart des extrudeurs, mais peut provoquer des bourrages sur les machines avec un chemin de filament très contraint. Un contrôle du diamètre avant impression est conseillé si vous utilisez un tube PTFE de petit diamètre.

Limites et précautions d'emploi

Le FR 93 n'est pas un matériau haute température. Sa température de fléchissement sous charge (HDT) est d'environ 95 °C, ce qui le rend inadapté aux pièces exposées à plus de 80 °C en continu. Pour des applications nécessitant une tenue à 150 °C ou plus, il faut se tourner vers des filaments comme le Raise3D Premium ABS ou des grades PEEK/PEI, mais ceux-ci exigent des imprimantes spécifiques.

Autre limite : le prix. Le FR 93 est environ 30 % plus cher qu'un ABS ignifugé générique. Pour des pièces non soumises à des normes de sécurité, un ABS standard avec un additif ignifuge peut suffire. En revanche, si vous avez besoin d'une certification V-0 documentée, le surcoût est justifié.

Enfin, la gestion des supports est délicate. Le FR 93 adhère fortement aux supports en même matériau. Nous recommandons d'utiliser des supports en PVA soluble ou de régler l'interface de support à 0,1 mm de distance verticale et 0,2 mm de distance horizontale. Un couteau fin est nécessaire pour retirer les supports sans endommager la pièce.

Dans la gamme des filaments ignifugés que nous avons testés, le FR 93 se positionne comme un intermédiaire. En termes de facilité d'impression, il est comparable à un ABS classique. Il ne faut pas le confondre avec des grades haute température comme le FR 94 de Raise3D, qui nécessite une chambre à 120 °C et une buse en acier trempé. Le FR 93 est plus accessible, mais ses propriétés thermiques sont limitées.

Pour les utilisateurs cherchant une alternative moins chère, le FR 70 Special offre une classification V-0 similaire avec une température d'impression plus basse (230 °C).

Avant d'acheter une bobine de FR 93, vérifiez que votre imprimante peut maintenir une température de plateau de 100 °C de manière stable. Pensez également à l'espace de travail : le FR 93 dégage des particules fines et des composés organiques volatils pendant l'impression. Si vous débutez avec les matériaux ignifugés, commencez par des pièces simples sans surplombs et avec une épaisseur de paroi de 2 mm minimum.

Le FR 93 Tiertime est un filament ignifugé fiable pour les pièces techniques qui nécessitent une certification V-0 sans recourir aux matériaux haute température. Pour une première utilisation, imprimez une éprouvette de traction avec les paramètres indiqués ci-dessus et vérifiez l'adhérence avant de lancer une pièce complexe.