Journal de génie électrique et de technologie électronique

Filament polymère à faible réaction au feu : formulation, modélisation de l'imprimabilité 3D et tests au feu

Thomas Naze

La fabrication additive et en particulier la technologie de fabrication de filaments fondus (FFF) sont suffisamment matures pour être industrialisées. En effet, de nombreux travaux sur les nouveaux filaments composites pour l'impression 3D et l'imprimabilité 3D sont rapportés. Cependant, la plupart d'entre eux se concentrent uniquement sur un aspect spécifique tel que les changements de température, la formation de liaisons ou la rhéologie au lieu d'effectuer une approche systémique. En outre, peu d'articles traitent de l'impression 3D et des propriétés au feu.

L'objectif de cette étude est de développer un nouveau filament pour FDM/FFF à faible réaction au feu afin de répondre aux exigences des industries ferroviaire et aéronautique en matière de résistance au feu. Dans un premier temps, le développement d'une définition appropriée de l'imprimabilité 3D et d'un modèle mathématique pour déterminer cette imprimabilité 3D a été étudié. Tous les paramètres influençant l'imprimabilité 3D ont été déterminés et la théorie de Buckingham a été appliquée pour déterminer les nombres sans dimension influençant cette imprimabilité 3D. L'impact des paramètres d'impression 3D sur les performances au feu a ensuite été évalué via des tests UL94 (propagation de flamme verticale normalisée) et au calorimètre conique (taux de dégagement de chaleur sous flux thermique radiatif). Enfin, des formulations ont été développées afin de satisfaire toutes les exigences des industries ferroviaire et aéronautique.