Глазурование керамики

     У глин различают границы пластичности — нижнюю и верхнюю. Нижняя характеризуется  таким влагосодержанием, при котором  нити, скатанные из глины, неспособны соединяться друг с другом; верхний  предел определяется таким влагосодержанием, при котором начинает появляться текучесть. Глинам присуще еще и  такое свойство, как усадка, то есть уменьшение размеров без изменения  формы. Различают воздушную усадку (при высушивании перед обжигом) и огневую (при обжиге). Воздушная  усадка тем больше, чем выше пластичность глин. Она колеблется от 1,5 до 13 %, огневая  достигает 23 % от сырого объема.

2.2 Способы формирования изделий

В технологии керамики можно выделить ряд основных общих  стадий или переделов, представленных на схеме (рис 1.).

Рис. 1. Схема  производства керамических изделий 

     Формирование  осуществляется одним из следующих способов: сухим прессованием, пластичным прессованием (штамповкой), выдавливанием через мундштук, горячим литьем под давлением.

     Сухое прессование применяется для  изготовления изделий, относительно большой  толщины с незначительными выступами  и впадинами (заготовки керамических конденсаторов). Заготовки из влажного шликера высушивают в сушильных шкафах или токами высокой частоты до влажности 4–5%. Затем производится их размельчение и просеивание через сито (64–81 отв/см2). В полученный порошок вводится пластификатор – парафин или водный раствор поливинилового спирта. Массу формуют в металлических пресс-формах на гидравлических или пневматических прессах.

     Пластическое  прессование (штамповка) применяется, главным образом для изготовления установочных деталей малых размеров, сложной конфигурации и небольшой  толщины. Подготовка массы производится также, как и при сухом прессовании. В качестве связки применяется древесная смола или керосин. Влажность порошка доводится до такой степени, при которой давление при штамповке может вызвать некоторую его текучесть. При этом используются высокопроизводительные эксцентриковые прессы. Однако детали после обжига получают большую усадку и пористость.

     Выдавливание  через мундштук применяется для  получения керамических деталей  удельной формы – трубок, стержней, колодок. Керамическая масса в этом случае должна содержать от 20 до 25% влаги. Для повышения пластичности в  неё добавляют декстрин и тунговое масло. Все это многократно пропускается через мешалку для получения  однородной массы. Затем масса загружается  в мундштучный пресс.

Рис.3. Выдавливание через мундштук: 1 – поршень; 2 –  стенка цилиндра;

3 – керамическая  масса; 4 – мундштук; 5 – стержень, выдавливаемый из мундштука.

     В пустотелый цилиндр загружается  керамическая масса. Под действием  приложенной силы поршень выжимает массу через мундштук. При этом получается сплошной стержень. Если же будет установлена рамка с  сердечником, то получиться трубка.

     Горячее литье под давлением позволяет  изготавливать детали повышенной точности и сложной формы (например, каркасы  катушек). По этому способу суспензия  керамического материала со связкой (воск+парафин+олеиновая кислота) разогреваются до 60–100º С и под давлением подается в металлическую форму, из которой после охлаждения извлекается готовая заготовка.

2.3 Сушка

     Сушка заготовок из керамической массы  производиться для удаления влаги  и понижения содержания пластификатора и связки.

     Применяют следующие виду сушки: естественная воздушная сушка, горячая сушка  в сушильных шкафах, сушка токами высокой и промышленной частоты.

     При воздушной сушке заготовки выдерживаются  в сушильных шкафах при t=18–22º С в течении 10–25 суток.

     При горячей сушке в сушильном  шкафу или камере заготовка постепенно нагревается до 70º С и выдерживается там необходимое время (10–15 часов).

     Сушка токами промышленной частоты состоит  в пропускании электрического тока по заготовке. В результате выделяющегося  тепла производится нагрев и обезвоживание  материала.

     Сушка токами высокой частоты применяется  для заготовок любой формы. Суть процесса состоит в следующем: заготовки  размещаются между обкладками контурного конденсатора генератора высокой частоты (5–10 МГц) и нагревают электрическим полем тем сильнее, чем выше влажность его участков.

   После сушки заготовки пропитывают  горячим парафином (90–110º С) и  подвергают дополнительной механической обработке.

2.4 Обжиг

 

2. Декорирование керамических изделий
1. Методы декорирования

     Декорирование является важным этапом в общем цикле  технологического процесса по изготовлению художественных керамический изделий. Оно придаёт изделиям законченный вид, их художественное достоинство во многом зависит от способа декора и техники его исполнения.

Методы декорирования 

 

     Декорирование скульптурными методами производят на свежеотформованном или подвяленном изделии, находящемся в кожетвердом состоянии.

     Декорирование живописными методами ведут на высушенном, обожженном, глазурованном изделиях.

     Живописный  метод декорирования используется по обожжённому и глазурованному изделию. Применяется как ручная роспись подглазурными и надглазурными красками, так и механические способы декорирования (декалькомания, шелкография, аэрография, печать, штамп и др.), которые используются на предприятиях художественной керамики.

     Само  название красок – надглазурные и подглазурные – объясняет, что в одном случае живописный декор наносят на глазурованную поверхность готового изделия, а в другом случае живопись наносят на керамическую основу изделия до покрытия её глазурью и проведения процесса обжига, таким образом она оказывается под глазурью. Декоративный эффект в этих случаях получается различный, своеобразный.

1. Надглазурная живопись

     Надглазурное декорирование осуществляют нанесением деколи, ручной росписью и отводкой, раскраской аэрографом, раскраской через сетку, нанесением печати, штампа, росписью солями, иногда применяют травление поверхности.

     Краски  наносят кистью или пером, затем  изделия подвергают декоративному  обжигу, в процессе которого краски сплавляются с глазурью и прочно закрепляются на глазурованной поверхности  изделия. Надглазурная роспись после обжига характеризуется чёткостью, выпуклостью рисунка, а также большим разнообразием палитры (оттенков) красок и более интенсивным их звучанием, чем в подглазурной живописи.

     До  проведения обжига на декорируемом изделии  можно сделать все необходимые  исправления (в случае неудачного нанесения  рисунка) вплоть до снятия живописного  слоя целиком при помощи смоченного в скипидаре тампона. После завершения декоративного обжига живопись также исправляют, повторив её в выгоревших местах, усиливая интенсивность звучания, прописав ещё раз полностью. После этого изделие обжигается.

     Для того чтобы надглазурные краски в процессе росписи плотно прилипали к поверхности изделия и не отслаивались при сушке, разводят их скипидаром и скипидарным маслом и тщательно растирают шпателем.

Для керамической живописи применяют кисти беличьи, колонковые (рис. 2). Они очень эластичны. В зависимости от характера выполняемой  работы используют кисти различной  формы: мазковые, отводочные, пестроточные.  

 

Рис. 2. Кисти, применяемые  при живописных работах керамическими  красками 

     Надо  помнить, что керамические краски и  цветные глазури в большинстве  случаев после обжига резко изменяют свой цвет. Они становятся более  яркими в силу происхождения в  них сложных химических процессов  при повышении температуры обжига, в результате чего образуются окрашиваемые соединения, которые и придают  интенсивное звучание декору. Для  получения нужного цвета или  оттенка рекомендуется пользоваться так называемой контрольной палитрой (образцы обожжённых красок), где  каждый цвет краски значится под определенным номером.

     При росписи также необходимо учитывать  температуру обжига каждой используемой краски (вначале следует наносить краски с более высокой температурой плавления, например пурпурные) во избежание  выгорания легкоплавких при декоративном обжиге.

     Нужно знать, какие краски можно смешивать  на палитре в процессе работы, а  какие при этом могут дать грязный  тон. Лучше смешиваются синие, фиолетовые, пурпурные краски. Тёплые краски при  смешивании друг с другом могут растворяться одна в другой. Пурпурные (золотосодержащие) и синие примешиваются почти ко всем краскам, кроме красных на основе селена и хрома. Синие с жёлтыми и пурпурными – хорошие смеси. Красная коралловая не смешивается ни с чем. Красные на основе селена смешивают друг с другом.

     Нанося  на керамический материал слой краски, важно уметь пользоваться кистями, набирая краску лишь на кончик кисти  или на одну сторону (для мазка  с растяжкой).

2. Подглазурная роспись

     При подглазурном декорировании после первого обжига применяют те же способы, а также ангобирование и покрытие поверхности изделий цветными глазурями, еще используют декорирование высушенных изделий (по необожженному черепку).

     Декор наносят на неглазурованную поверхность изделия, после чего глазуруют, а затем подвергают политому обжигу. В этом случае декоративный (муфельный) обжиг не проводится.

     Существует  несколько способов ведения подглазурной живописи. Наиболее распространенный – живопись по утилю (изделия после первого обжига). В живописи по сырому изделию краски наносят на подсушенное изделие, находящееся в суховоздушном состоянии.

     По  сравнению с надглазурной подглазурная живопись более долговечна и прочна, т.к. сохраняется под слоем стекловидной глазури. Контур рисунка образуется более мягкого звучания, слегка расплывчатый. В подглазурной росписи сложность процесса заключается в том, что краски имеют способность прочно впитываться в черепок утильного изделия и даже при тщательной очистке ненужной краски на этом месте после обжига обязательно останется тёмное грязное пятно. Нельзя перекрывать неудавшийся мазок – получится глухое пятно. Подглазурная роспись требует точности и выразительности мазка. Примером мастерского владения техникой может служить роспись кобальтом гжельских изделий.

     Роспись солями оксидов металлов осложняется  тем, что эти растворы в большинстве  случаев представляют собой бесцветные жидкости, и трудно ориентироваться  в том, какой по качеству и силе звучания положен мазок. После нанесения растворов солей они, впитываясь в поверхность изделия, как бы исчезают, не оставляя внешнего следа и проявляются только после обжига. Для облегчения работы с солями к ним добавляется немного красителей (чернила, акварель), которые во время обжига выгорают.

3. Декорирование глазурями

     Для придания изделиям художественной керамики наиболее декоративного и эффектного вида применяют различные глазури. Глазурь наносят на материал следующими основными способами: окунанием, поливом, пульверизацией, а также кистью.

     Окунание  производят вручную погружением  изделия в бак с тщательно  перемешанной глазурной суспензией, по консистенции напоминающей сметанообразную массу. Этот способ широко применяется при сплошном нанесении глазури на небольшие предметы и при частичном покрытии поверхности изделия глазурью.