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Ce que vous allez apprendre dans cet article Points clés, Temps de lecture estimé : 9 minutes ▸ Le cadre normatif EN 45545 : les 3 niveaux de risque HL1, HL2, HL3 et leurs exigences ▸ Les 5 tests de résistance au feu requis et leurs valeurs limites ▸ Les matières plastiques certifiées EN 45545 utilisables en extrusion ▸ Les 7 familles de profilés plastiques extrudés dans le secteur ferroviaire ▸ Comment qualifier un profilé extrudé pour une application ferroviaire |
Le secteur ferroviaire impose aux matériaux plastiques des exigences de résistance au feu parmi les plus strictes de l’industrie. En cas d’incendie dans un tunnel ou un train bondé, les fumées denses et toxiques dégagées par des matières plastiques inadaptées peuvent être plus dangereuses que les flammes elles-mêmes. C’est pour répondre à ce risque que la norme européenne EN 45545 a été développée et est devenue la référence obligatoire pour tous les véhicules ferroviaires mis en service en Europe.
Le marché ferroviaire européen représente plus de 50 milliards d’euros par an selon l’UNIFE, Union des Industries Ferroviaires Européennes, et la part des composants plastiques dans la construction d’un train moderne ne cesse d’augmenter, réduction de poids, esthétique, isolation acoustique et thermique [1]. Cette croissance s’accompagne d’exigences normatives de plus en plus précises.
Chez AP Extrusion, nous travaillons depuis plus de 15 ans avec des équipementiers ferroviaires de premier plan. Notre maîtrise des formulations PVC, TPE et PP retardateurs de flamme conformes EN 45545 nous permet de produire des profilés certifiés pour les applications les plus exigeantes, de l’habillage de cabine aux joints de portes d’accès.
La norme EN 45545 : comprendre les niveaux de risque HL1, HL2, HL3
La norme EN 45545, Protection contre l’incendie dans les applications ferroviaires, est la norme européenne qui remplace depuis 2016 les anciennes normes nationales (BS 6853 au Royaume-Uni, NF F 16-101 en France, DIN 5510 en Allemagne). Elle s’applique à tous les matériaux utilisés dans la construction et la rénovation des véhicules ferroviaires en Europe [2].
La norme définit trois niveaux de risque, Hazard Level, qui correspondent à des scénarios d’évacuation de plus en plus difficiles :
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Niveau |
Risque |
Applications typiques |
Matières plastiques compatibles |
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HL1 |
Risque le plus faible |
Véhicules non autonomes, matériel de chantier, zones à faible occupation |
PVC standard retardateur de flamme, ABS RI |
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HL2 |
Risque intermédiaire |
Trains interurbains, métros, tramways en exploitation normale |
PVC formulé HL2, TPE retardateur de flamme certifié |
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HL3 |
Risque le plus élevé |
Trains de grande vitesse, tunnels, trains de nuit, sous-marins |
Matières spéciales, formulations PVC / PP / PA certifiées HL3 |
Le niveau de risque applicable à un profilé dépend du type de véhicule ET de la localisation du profilé dans le véhicule (zone passagers, zone technique, extérieur). Par exemple, les profilés d’habillage intérieur d’un TGV (train à grande vitesse circulant en tunnel) doivent satisfaire le niveau HL3, le plus exigeant. Les profilés de structure externe d’un tramway en zone urbaine peuvent se contenter du HL1.
La détermination du niveau de risque applicable est la première étape de tout projet ferroviaire. Elle est réalisée en collaboration avec le bureau d’études du fabricant de matériel roulant, sur la base d’une analyse de risque documentée conformément à la partie 1 de la norme EN 45545.
Les tests de résistance au feu requis par la norme EN 45545
Pour chaque niveau de risque, la norme EN 45545 définit une liste de tests obligatoires et des valeurs limites à respecter. Ces tests sont réalisés sur des éprouvettes du matériau final, il ne suffit pas de certifier la matière brute, le test doit être réalisé sur le profilé tel qu’il sera utilisé, avec ses additifs et colorants définitifs.
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Norme du test |
Propriété testée |
Valeur limite indicative |
Principe du test |
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ISO 5659-2 |
Densité de fumée |
NF ≤ 300 (HL1-2), NF ≤ 300 (HL3) |
Mesure en chambre fermée à flux radiatif |
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EN ISO 4589-2 |
Indice d’oxygène (LOI) |
LOI ≥ 28 % (HL1-2), LOI ≥ 32 % (HL3) |
Concentration min. d’O₂ pour maintenir la combustion |
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EN 60695-11-10 |
Fil incandescent (GWFI) |
750°C min. selon application |
Résistance à l’inflammation par fil chaud |
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ISO 5660-1 (cône) |
Taux de chaleur dégagé (HRR) |
MAHRE ≤ 90 kW/m² (HL2-3) |
Mesure calorimétrique en cône calorimètre |
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NF X70-100 |
Toxicité des fumées |
ITC < 1, 0 selon usage (HL2-3) |
Indice de toxicité conventionnel des gaz de combustion |
Un point critique que beaucoup d’acheteurs méconnaissent : la couleur du profilé impacte les résultats aux tests. Un profilé noir peut avoir des valeurs de densité de fumée très différentes d’un profilé blanc de la même formulation de base, car les pigments participent à la combustion. Pour les projets ferroviaires, il est donc impératif de tester la formulation finale, matière + colorant, et non la formulation naturelle. AP Extrusion gère cette contrainte en collaboration avec ses fournisseurs de matières premières certifiées EN 45545.
Les matières plastiques certifiées EN 45545 utilisées en extrusion
PVC retardateur de flamme, la matière de référence
Le PVC est naturellement résistant au feu grâce à sa teneur en chlore (57 % en masse). Cependant, le PVC standard ne satisfait pas les exigences de toxicité des fumées de la norme EN 45545 en raison des gaz chlorés (HCl) dégagés lors de la combustion. Les formulations PVC certifiées EN 45545 intègrent des systèmes anti-fumée (composés de zinc, antimoine réduit) qui réduisent les émissions toxiques tout en maintenant la résistance au feu.
AP Extrusion travaille avec des fournisseurs de compounds PVC spécialement formulés pour les niveaux HL2 et HL3. Ces matières sont livrées avec des certificats de test EN 45545 incluant les résultats des tests ISO 5659-2 (densité de fumée), EN ISO 4589-2 (LOI) et NF X70-100 (toxicité) réalisés en laboratoire accrédité.
TPE retardateur de flamme, pour les applications souples
Les joints, profilés souples et parties flexibles des véhicules ferroviaires requièrent des matières souples retardatrices de flamme. Les TPE (élastomères thermoplastiques) certifiés EN 45545 sont plus difficiles à formuler que le PVC, car la plupart des systèmes retardateurs de flamme classiques dégradent les propriétés mécaniques des élastomères. AP Extrusion sélectionne des formulations TPE à base d’HFFR (Halogen Free Flame Retardant) qui satisfont les exigences HL2 sans halogènes, réduisant ainsi la toxicité des fumées.
PP et PA ignifugés, pour les applications techniques
Pour les pièces techniques soumises à des contraintes mécaniques importantes (guides de câbles, profilés de structure), les formulations PP et PA (polyamide) avec additifs phosphorés ou azotés offrent une bonne résistance au feu HL1-HL2 tout en préservant les propriétés mécaniques. Ces matières sont également exemptes d’halogènes, ce qui les rend conformes aux exigences de toxicité des fumées les plus strictes (HL3 dans certains cas).
Applications des profilés plastiques extrudés dans le ferroviaire
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Application |
Matière recommandée |
Rôle fonctionnel |
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Profilés d’habillage cabine |
PVC rigide HL2/HL3, ABS RI |
Panneaux latéraux, plafonds, cloisons, esthétique + résistance feu |
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Profilés de plancher |
PVC rigide + TPE coextrudé |
Jonctions de plancher, joints de dilatation, profilés anti-dérapants |
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Gaines de faisceaux électriques |
PVC retardateur de flamme |
Protection câbles, chemins de câbles, gaines de passage |
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Diffuseurs d’éclairage |
PC / PMMA certifié HL2 |
Tubes LED, vasques de luminaires de cabine et couloirs |
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Profilés de sièges |
PVC rigide + TPE souple HL2 |
Guides de coussins, profilés de structure de sièges passagers |
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Joints d’étanchéité portes |
TPE retardateur de flamme HL2 |
Joints de portes d’accès, joints de vitrages, soufflets d’intercirculation |
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Profilés de signalétique |
PC ou ABS RI transparent |
Porte-étiquettes, supports d’affichage, profilés de balisage |
L’ensemble de ces applications peut être produit par AP Extrusion en extrusion mono-matière ou en co-extrusion bi-matière. La co-extrusion est particulièrement valorisée dans le ferroviaire pour les profilés de plancher (corps rigide + surface antidérapante souple) et les profilés de sièges (structure rigide + habillage souple), car elle élimine les opérations d’assemblage en atelier et garantit une tenue mécanique supérieure sur la durée de vie du véhicule.
Comment qualifier un profilé extrudé pour une application ferroviaire
Étape 1, Déterminer le niveau de risque applicable
En collaboration avec le bureau d’études du fabricant de matériel roulant, identifier le niveau de risque HL1, HL2 ou HL3 applicable en fonction du type de véhicule, de la localisation du profilé dans le véhicule, et du scénario d’évacuation de référence. Cette analyse de risque est documentée dans le dossier technique du véhicule.
Étape 2, Sélectionner la matière certifiée
Sur la base du niveau de risque déterminé, AP Extrusion sélectionne parmi ses fournisseurs de compounds certifiés EN 45545 la matière la plus adaptée à votre application. Les certificats de test du compound (réalisés sur éprouvette standard) vous sont fournis pour information, mais ils ne remplacent pas les tests sur le profilé final.
Étape 3, Produire les profilés et réaliser les tests sur le profilé final
Après prototypage et validation dimensionnelle, des éprouvettes du profilé final sont prélevées et soumises aux tests EN 45545 requis dans un laboratoire d’essais accrédité. AP Extrusion peut vous recommander des laboratoires partenaires accrédités COFRAC pour les tests feu ferroviaires.
La norme impose que les tests soient réalisés sur le matériau dans sa configuration finale d’utilisation, colorant inclus, épaisseur représentative, état de surface réel. Les résultats de test sont intégrés dans le dossier de qualification du véhicule.
Étape 4, Constituer le dossier de qualification fournisseur
Le fabricant de matériel roulant (ou son équipementier) exige généralement la constitution d’un dossier fournisseur comprenant :
- Les certificats de test EN 45545 du profilé final (résultats de laboratoire accrédité)
- Les certificats matière fournisseur (compound certifié, numéro de lot)
- Les spécifications techniques du profilé (plan, tolérances, matière)
- Les rapports de contrôle qualité dimensionnel
- La déclaration de conformité REACH du profilé et de la matière
AP Extrusion accompagne ses clients ferroviaires dans la constitution de ce dossier. Notre expérience avec des équipementiers de premier plan nous permet d’anticiper les exigences documentaires et de livrer un dossier complet dès la première demande.
La question du remplacement des matières en cas d’évolution normative
La norme EN 45545 est régulièrement mise à jour. La version EN 45545:2013+A1:2022 introduit notamment des exigences plus strictes sur la toxicité des fumées pour le niveau HL3. Ces évolutions peuvent impacter des matières précédemment certifiées qui ne satisfont plus les nouvelles valeurs limites.
AP Extrusion surveille en permanence les évolutions normatives et maintient une veille active sur les certifications de ses fournisseurs de compounds. En cas d’évolution qui impacte une formulation utilisée en production, nous en informons proactivement nos clients et proposons une formulation de substitution certifiée, sans nécessairement changer la filière si les propriétés rhéologiques de la nouvelle formulation sont compatibles.
C’est une dimension de notre partenariat à long terme avec nos clients ferroviaires, cohérente avec notre démarche Innovation & qualité.
Foire aux questions, Profilés plastiques ferroviaires EN 45545
Q, La norme EN 45545 s’applique-t-elle aux tramways et métros, ou seulement aux trains ?
La norme EN 45545 s’applique à tous les véhicules ferroviaires guidés, y compris les tramways, métros, trains à grande vitesse, trains régionaux et trains de fret. Le niveau de risque applicable (HL1, HL2 ou HL3) varie selon le type de véhicule et son exploitation. Un tramway circulant en surface sera généralement HL1 ou HL2, tandis qu’un métro circulant en tunnel profond sera HL2 ou HL3.
Q, Peut-on utiliser du PVC standard (non certifié EN 45545) dans un véhicule ferroviaire ?
Non, pour les applications à l’intérieur du véhicule (zones passagers, zones techniques accessibles). La norme EN 45545 est obligatoire pour tous les matériaux utilisés à l’intérieur des véhicules ferroviaires mis en service en Europe depuis 2016. L’utilisation de PVC standard non certifié expose le fabricant du véhicule à un refus de mise en service par l’autorité de sécurité nationale compétente.
Q, Les tests EN 45545 doivent-ils être réalisés sur chaque lot de production ?
Non. Les tests EN 45545 sont des tests de qualification, ils sont réalisés une fois sur la formulation et la géométrie définitives du profilé, et les résultats sont valables tant que la formulation et les conditions de production restent inchangées. En production courante, des contrôles de conformité matière (certificats de lot fournisseur) suffisent. Un re-test complet est nécessaire en cas de changement de matière, de colorant ou de géométrie significatif.
Q, La co-extrusion PVC rigide + TPE souple est-elle compatible avec la norme EN 45545 ?
Oui, à condition que les deux matières utilisées en co-extrusion soient individuellement certifiées au niveau de risque requis. En pratique, AP Extrusion travaille avec des formulations PVC HL2 et des formulations TPE HL2 dont la compatibilité de co-extrusion et la tenue à l’interface ont été validées en production. Les tests EN 45545 sont ensuite réalisés sur le profilé co-extrudé final.
Q, Quels délais pour qualifier un profilé extrudé pour une application ferroviaire ?
Le délai de qualification complet d’un profilé ferroviaire est généralement de 3 à 5 mois, incluant : conception et fabrication de la filière (3 à 6 semaines), prototypage et validation dimensionnelle (1 à 2 semaines), réalisation des tests EN 45545 en laboratoire accrédité (4 à 8 semaines), constitution du dossier de qualification (2 à 3 semaines). Contactez-nous le plus tôt possible dans votre projet pour intégrer ces délais dans votre planning.
Sources
[1] UNIFE, Union des Industries Ferroviaires Européennes, Marché ferroviaire européen et croissance des composants plastiques
[2] CEN/CENELEC, Norme EN 45545, Protection contre l’incendie dans les applications ferroviaires, texte officiel
[3] ISO 5659-2, Densité de fumée, Test de référence pour la densité optique des fumées
[4] ERA, Agence de l’Union Européenne pour les Chemins de Fer, Spécifications techniques d’interopérabilité (STI) ferroviaires
[5] REACH, ECHA, Conformité des matières plastiques ferroviaires aux réglementations chimiques européennes
Conclusion
La norme EN 45545 est le prérequis non négociable pour tout profilé plastique extrudé destiné au secteur ferroviaire en Europe. Sa maîtrise exige une expertise combinée en formulation des matières, en technologie d’extrusion et en processus de qualification documentaire, une expertise qu’AP Extrusion a développée sur plus de 15 ans de collaboration avec des équipementiers ferroviaires de premier plan.
Pour préparer votre projet, consultez notre guide sur le cahier des charges d’un profilé plastique, section normes sectorielles, et notre article sur les profilés plastiques pour le secteur médical pour voir comment nous abordons d’autres secteurs à forte exigence normative.
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Vous développez un profilé plastique pour application ferroviaire ? Notre équipe technique maîtrise les exigences EN 45545 HL1 à HL3 ▸ Formulaire en ligne : ap-extrusion.com/contact/ ▸ Téléphone : 03 44 25 51 17, Email : commercial@ap-extrusion.com ▸ Matières certifiées, tests laboratoire, dossier qualification, tout est pris en charge |