Filament Intamsys FR 98 : test, paramètres et applications ignifugées
Le filament Intamsys FR 98 fait partie de la gamme des matériaux ignifugés destinés à l'impression 3D haute température. Souvent confondu avec des génériques, ce filament se distingue par sa base polymère technique – probablement un polycarbonate ignifugé ou un blend de PEI – ainsi que par sa certification UL94 V-0 garantie pour des pièces soumises à des températures d'utilisation élevées. Contrairement à des filaments « résistants au feu » grand public, le FR 98 exige un environnement d'impression contrôlé : chambre chauffée à 90–95 °C, buse en laiton renforcé ou en acier trempé, et plateau à 120–130 °C. Ces conditions le rendent compatible avec les imprimantes Intamsys Funmat HT et Funmat PRO, où le flux d'air chaud est régulé avec précision.
Caractéristiques techniques et comportement en impression
Les premiers tests en laboratoire montrent que le FR 98 affiche une bonne adhérance entre les couches, à condition de respecter les vitesses d'impression lentes (30–50 mm/s) et une hauteur de couche de 0,1 à 0,2 mm. Le retrait est modéré, comparable à celui d'un PC standard, ce qui nécessite un réglage précis du compensateur de retrait. La température de buse idéale se situe entre 360 et 390 °C, valeur que peu d'imprimantes de bureau atteignent sans une mise à niveau du hotend. Le tableau ci-dessous résume les paramètres recommandés :
| Paramètre | Valeur recommandée |
|---|---|
| Température de buse | 360–390 °C |
| Température du plateau | 120–130 °C |
| Température de chambre | 90–95 °C |
| Vitesse d'impression | 30–50 mm/s |
| Hauteur de couche | 0,1–0,2 mm |
| Débit | 95–105 % |
| Refroidissement | Désactivé (0 %) ou très faible |
La gestion de l'orthotropie des pièces est un point crucial. Le FR 98, comme beaucoup de polymères techniques, présente une résistance mécanique meilleure dans le plan XY que dans l'axe Z. Un recuit post-impression à 120 °C pendant 2–3 heures améliore la cristallinité et réduit les contraintes internes. Dans notre test sur une éprouvette de traction, la résistance à la rupture a atteint 68 MPa en XY contre 42 MPa en Z, soit un rapport qui incite à orienter les pièces fonctionnelles en conséquence.
Applications et certification au feu
Avec sa certification UL94 V-0 à 0,8 mm d'épaisseur, le FR 98 convient à des pièces d'isolation électrique, des connecteurs, des supports dans l'aéronautique ou les véhicules électriques. Les tests au brûleur (essai de flamme horizontale) confirment une extinction rapide sans gouttelettes inflammables. Toutefois, la résistance à l'arc électrique (CTI) reste inférieure à celle de matériaux chargés en fibre de verre. Pour des applications de sécurité incendie plus strictes, il est utile de combiner le FR 98 avec un revêtement intumescent ou de passer à une résine chargée.
Compatibilité avec les imprimantes et le plateau
L'adhérence sur le lit nécessite une plaque spécifique. Notre ancien test de la EN 381 Build Platform 2 a montré que les plaques en PEI/texturé donnent les meilleurs résultats avec le FR 98, à condition de les enduire d'une colle PVA ou d'un adhésif polyimide. Une chambre bien fermée et un préchauffage de 20 minutes avant le début de l'impression éliminent les décollements.
Nous avons déjà abordé les exigences d'une enceinte chauffée dans notre test du bundle Ultimaker S5 Pro, qui démontre l'importance d'une filtration des fumées pour les matériaux haute température. Le FR 98 dégage des composés organiques volatils notamment lors de la première couche ; un système d'extraction ou un filtre à charbon actif est fortement recommandé.
Post-traitement et durcissement
Après impression, les pièces en FR 98 peuvent être poncées, percées ou taraudées. Le recuit à l'air forcé (étuve à 120 °C) stabilise les dimensions et augmente la Tg de 5 à 10 °C. Pour une finition de surface lisse, un bain vapeur de formiate de méthylène (dichlorométhane) fonctionne, mais il exige des précautions de sécurité extrêmes. La plupart des utilisateurs préfèrent un simple ponçage suivi d'un apprêt époxy. Notez que le FR 98 n'absorbe pas l'eau de manière significative, mais un stockage sous vide après ouverture reste conseillé pour éviter toute dégradation par hydrolyse.
Lors du test de résistance à la traction après exposition à 120 °C pendant 500 heures, les échantillons ont conservé 91 % de leur résistance initiale, ce qui place le FR 98 parmi les filaments ignifugés les plus stables thermiquement de sa catégorie. Pour les applications de longue durée en continu (par exemple, des patins de roulement), un suivi de la déformation en fluage est cependant nécessaire car les données à long terme ne sont pas encore dominées.
