Vous cherchez un plastique ultra résistant ? Découvrez FR-4 !

Qu'est-ce qu'il n'y a pas à aimer dans FR-4 ? Il est bien connu comme l'un des matériaux plastiques les plus solides disponibles. Comme nous l'avons déjà écrit dans ce blog, le FR-4 rivalise avec la résistance de certains métaux. La résistance à la traction ultime (UTI) du FR-4 est de 45 000 PSI tandis que l'UTI de la fonte est de 29 000 PSI. Le cuivre arrive à 31 900 PSI et l'aluminium à 43 500 PSI. L'acier de construction a un UTI de 40 000 PSI.

FR-4 un matériau composé d'un tissu de verre tissé et d'un système de résine époxy difonctionnelle.  C'est un matériau anisotrope ou dépendant de la direction. Les normes pour FR-4 sont réglementées par la National Electrical Manufacturers Association (NEMA.)

La puissance technique du FR-4 est bien plus qu'une simple force ! C'est un matériau très complet. Voici les 6 principales raisons pour lesquelles le FR-4 est un excellent matériau. Nous pensons que vous allez l'adorer.

1. FR-4 signifie ignifuge. UL attribue à ce matériau une note de 94 V-0. Le brome, un piégeur d'oxygène, est ajouté au G10 pour créer le FR-4, ce qui lui confère la cote de retardateur de flamme la plus élevée de l'indice UL 94 V. La combustion s'arrête dans les 10 secondes sur un échantillon vertical après deux applications d'une flamme bleue et des gouttes sont autorisées tant qu'elles ne brûlent pas. FR-4 empêchera un incendie de se déclarer. Si un feu brûle déjà, ce matériau le ralentira.

2. FR-4 est chimiquement résistant. FR-4 fonctionne parfaitement dans une grande variété de produits chimiques, y compris la plupart des alcools, des hydrocarbures aromatiques comme le benzène et le toluène, des matériaux de nickelage et dans des acides tels que le fluorhydrique à 100 % et le chlorhydrique à 100 %. La liste complète des produits chimiques auxquels le FR-4 résiste est assez longue. Pour plus d'informations sur la résistance chimique spécifique, consultez notre Guide des matériaux haute performance.

3. FR-4 est étanche. Avec un taux d'absorption d'eau de presque zéro pour cent, il n'est pas surprenant que FR-4 soit inerte dans l'eau. Le FR-4 est même résistant à l'eau salée, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les équipements marins. Il est utilisé pour fabriquer des cosses de pisciculture, des bateaux, des cannes à pêche, des balustrades pour les stations d'épuration, etc. FR-4 a également été utilisé dans des applications internationales de câbles de communication sous-marins.

4. FR-4 n'est pas conducteur. En raison de son absorption d'eau extrêmement faible, FR-4 est un excellent isolant. Dans les applications humides et sèches, il a de bonnes propriétés de perte diélectrique [i] et une bonne rigidité diélectrique. [ii]  Il est largement utilisé dans la fabrication de cartes de circuits imprimés, mais parce que ii peut être facilement usiné, il est transformé en vis, écrous, entretoises et une variété de formes utilisées à des fins d'isolation électrique.

5. FR-4 est léger. Comme il est fait de tissu de fibre de verre tissé et de résine époxy, il est léger avec une densité[iii] de 1,8 contre 2,7 pour l'aluminium. La fonte a une densité de 7,2 tandis que le cuivre est de 8,96 et l'acier est de 7,82.

6. FR-4 est résistant aux UV. Ce point se réfère spécifiquement aux grades de FR-4 qui sont fabriqués avec un système époxy tétrafonctionnel. Ce type de FR-4 est le type le plus souvent utilisé pour les circuits imprimés. La résistance aux UV rend le FR-4 encore plus idéal pour les applications sous-marines et marines.

[i] La perte diélectrique est la quantité de chaleur qu'un matériau isolant dissipe lorsqu'il est soumis à un courant électrique.

[ii] La rigidité diélectrique d'un matériau est l'intensité de champ électrique maximale qu'il peut supporter sans perte de ses propriétés isolantes.

[iii] Le tétrafonctionnel décrit un composé ayant quatre sites de liaison dans une molécule.

(Vous recherchez d'autres définitions de termes techniques ? Consultez notre glossaire des termes relatifs à la fabrication de plastique !)

Avez-vous utilisé FR-4 dans vos applications ? Faites-nous savoir quelle a été votre expérience avec FR-4 dans les commentaires ci-dessous.

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