Изделия из глины с древних времён верно служат человеку. Керамическая посуда до сих пор очень популярна. Кроме широкого применения в быту, художественные произведения из этого материала можно увидеть в любом музее искусств. Многие умельцы в домашних условиях до сих пор создают неповторимые творения в печи для обжига, ведь керамикой глина становится только под воздействием больших температур.
Классификация печей
Люди давно заметили, что при сильном нагревании глина из мягкого материала превращается в непробиваемый камень. Никто сейчас и не вспомнит, когда появилась первая печь для обжига глиняных изделий. За тысячелетия человеческой деятельности постоянно развивалось и совершенствовалось не только гончарное дело, но и необходимые для него печи.
Такая печь поможет изготовить керамику ручной работы
Существует несколько основных категорий обжиговых печей:
- по типу топлива или источника энергии, на котором работает агрегат. В этом разделе выделяются газовые, электрические и твердотопливные;
- по расположению нагревателя. Существует два основных вида: муфельные, когда нагреватели размещены вокруг муфеля, и камерные — нагреватель внутри камеры для обжига;
- различие в типе камерной среды. Эту классификацию делят на три вида: вакуумные, когда воздух откачивается из камеры, воздушные — обычные печи, и с защитной газовой средой, когда закачивают вспомогательный газ для лучшей обработки изделий;
- отличия по типу загрузки. Три категории: трубчатые — загрузка сверху, для равномерного обжига художественных изделий, колпаковые — такая же загрузка, но для габаритных предметов, горизонтальные — когда загружают спереди;
- по мощности и максимальной температуре нагрева. От температуры обжига зависит конечное качество и цвет изделия, поэтому эта категория имеет большое значение для тех, кто экспериментирует в этих направлениях.
Большинство народных умельцев пользуется промышленными образцами печей для обжига керамики, но есть и те, кто решается сделать это сложное сооружение своими руками.
Обзор печей для обжига керамики:
Технология выбора
Современный рынок предлагает большое разнообразие печей для обжига глины, поэтому к выбору нужно подходить основательно. Такое приобретение довольно затратно: минимальные цены на промышленные образцы колеблются от 30 тысяч рублей и выше, а самые продвинутые печи для керамики могут стоить до половины миллиона рублей.
Для начала нужно определиться с предстоящими задачами. Если мастер решил просто освоить новый вид искусства и создавать красивые сувениры для себя и близких, то лучше остановиться на муфельных образцах. В случае решения заняться керамикой профессионально понадобится камерная печь.
Далее нужно выбрать тип загрузки. Самый удобный — это колпаковые варианты, они же и самые дорогие. Когда расстояние между предметами при обжиге не имеет значения, выбирают горизонтальную. В противном случае — лучше трубчатую.
Важны такие показатели, как температура и мощность, они влияют на цвет и качество изделия. К примеру, для посуды нужна мощная печь, а для сувениров можно обойтись чем-то попроще. Не стоит забывать и про габариты печи, чтобы потом не возникло проблем с её размещением. Взвесив все за и против, можно отправляться в магазин или заказать нужный агрегат в интернете.
В этом видео вы узнаете о дровяной печи для обжига керамики:
Изготовление своими руками
В качестве домашнего варианта печки для обжига керамики чаще выбирают камерные печи с обогревателем внутри печи. Они более экономичны и их легче сделать своими руками. Старый холодильник или стиральная машина — это основа корпуса будущего сооружения. Также понадобятся нагревательные спирали и камера из шамотного материала.
Собрав всё необходимое, можно приступать к изготовлению по следующей схеме:
- Из металлических труб или уголка сваривают каркас днища и укрепляют его листом тонкого железа.
- Затем укрепляют каркас всей конструкции, обваривая стальным уголком углы корпуса будущей печи.
- На дно и все стены укладывают сантиметровый слой базальтовой ваты для теплоизоляции. Закрепляют её листами железа.
- Готовят материал для камеры. Обычно выбор падает на шамотные плиты, которые можно сразу заказать нужных размеров или приобрести 6 шт. таких плит. Также делают камеру из огнеупорного кирпича.
- Для связки используют специальную огнеупорную кладочную смесь. Для фиксации на металлической поверхности в смесь добавляют около 30% цемента.
- Начинают выкладывать внутреннюю камеру со дна камеры, подгоняя кирпичи и плиты как можно плотнее друг к другу.
Изготовить печь для обжига глины можно своими руками
- При выкладывании стен между корпусом и кирпичом закрепляют утеплитель и металлический лист.
- Верхнюю часть делают в виде небольшой арки, закладывают трапециевидными блоками.
- Сооружают дверку из шамотного кирпича таким образом, чтобы она заходила плотно внутрь камеры. Для этой цели делают выступ в ¼ кирпича.
- Приваривают петли и подгоняют дверь на печь.
- После высыхания кладки делают канавки на внутренних стенках камеры для укладки спирали.
- Фиксируют спирали, чтобы при нагревании они не вылезали из канавок.
- Делают два электрических контура из спиралей и выводят из концы сверху на крышку.
- Устанавливают керамическую пластинку для фиксации контактов болтами.
- На передней панели устанавливают переключатель с тремя контактами и подсоединяют к нему спирали с помощью изолированных электропроводов.
- Проверяют правильность подключения контуров. Должно быть три варианта интенсивности нагрева. Один контур — самая низкая, второй контур — средняя и оба контура — самая сильная.
- Просушивают конструкцию 1,5-2 месяца, потом включают на полную мощность и ждут, пока не перестанет идти пар изнутри. После этого печь готова к эксплуатации.
Соорудив печку для обжига глины своими руками, начинающие мастера керамики могут приступать к творению первых художественных работ. Глина позволяет делать сказочные произведения, ведь вылепить из неё можно всё что угодно. Главное — автору не мешать своей фантазии воплощать задуманное.
В этом видео вы узнаете об изготовлении печи для обжига керамики:
Гончарное искусство, впрочем, как и любые другие операции с глиной, требуют финального этапа, который называется обжигом. Для чего он нужен? Глина, которая является природным материалом, состоит из воды примерно на 40%, а в местах природного залегания концентрация воды может быть ещё больше. Такая глина отлично подходит для лепки любого глиняного изделия, но не подходит для окончательного продукта. Поэтому, древние мастера, занимавшиеся гончарным делом, придумали закрепляющий этап.
Обжиг глиняных изделий
Обжиг глиняный изделий – это их термическая обработка, в процессе которой, глина теряет до 35% воды, а её составляющие плотно связываются друг с другом. Процесс полностью аналогичен закаливанию стекла, когда нагрев связывает молекулы, но глиняные изделия не требуют настолько сложной технологии.
Обжиг глиняных изделий происходит в специально оборудованной печи, которая представляет собой температурную камеру. Процесс обжига делится на два разных этапа: политой и утельный обжиг. Разница заключается лишь в том, что политой обжиг происходит без контакта пламени с изделиями, а утельный обжиг – наоборот. Поэтому, все гончарные печи оборудованы как минимум четырьмя ярусами, двое из которых предполагают контакт пламени с изделием, а остальные две – нет. Политой обжиг требуется для изделий, вес которых превышает килограмм (относятся к разряду тяжелых), а утельный обжиг требуется для лёгких и мелкогабаритных изделий. Также на полку утельного обжига следует разместить глиняные предметы, влажность которых после сушки не превышает 4%.
Располагать изделия в печи следует максимально устойчиво, а также заботиться о циркуляции газов внутри и вокруг них. Если требуется безглазурный обжиг, предметы могут соприкасаться друг с другом, допускается их размещение друг на друге, оставляя проёмы для циркуляции газов.
Обжиг глиняных изделий начинается с осмотра каждого предмета, выявляя повреждения, трещины. Их требуется исправить, заделать до обжига, пока глина достаточно пластичная. Материал, на котором размещаются предметы, должен обладать огнеупорными свойствами. Обеспечить свободную циркуляцию газов в печи необходимо для того, чтобы предупредить возможность недостаточного или избыточного обжига глиняных изделий, что негативно отразится на их качестве, а также на конечном товарном виде. Также во избежание пережога или деформации, предметы размещают на минимальном расстоянии в 5 сантиметров от стенок печи.
Процесс обжига следует выполнять предельно осторожно. Температуру поднимают медленно, соблюдая временные интервалы. В течение двух часов температуру следует довести до 300 градусов Цельсия и постепенно повышать до 500 градусов. Полтысячи градусов – весьма опасный момент для изделий, когда даже хорошо высохшие изделия могут потрескаться, поэтому очень важен поэтапный нагрев, не допускающий резких скачков температуры. Средняя скорость нагрева камеры не должна превышать 100 градусов в час. Максимальная температура, которая должно быть достигнута – примерно 960 градусов Цельсия. Допускается превышение этой температуры на 10 градусов, но не более того. Процесс обжига проводят с закрытыми смотровыми отверстиями, что предупредит засасывания холодного воздуха внутрь камеры.
Обжиг глиняных изделий – долгий процесс, протяженность которого варьируется от 72, до 96 часов в зависимости от расходного материала, концентрации воды в нём, а также свойств, которые могут быть выявлены на практике. Когда обжиг планируется завершать, температуру в печи понижают медленно. Скорость не должна превышать 60 градусов в час. В первые часы скорости остывания следует уделить особенно много внимания, поскольку это может деформировать обожжённые изделия. Когда температура снизиться до 400 градусов Цельсия, процесс можно незначительно ускорить.
Доставать глиняные изделия допускается при температуре в 60 градусов Цельсия, а глазированные изделий достают только при 40 градусах. Разгрузка готовых изделий должна осуществляться на специальную посуду. Нельзя допускать выпуск пережженных изделий, которые имеют тёмный, неравномерных цвет, а также недожженных, которые при ударе, издают глухой звук.
Привет всем любителям и профессионалам керамического дела и тем, кто только делает первые шаги в постижении этого ремесла!
В своей профессиональной практике, я часто сталкивался с проблемой обжига. Зачастую не понимая принципов и значимости этой технологической операции и не придавая ей большого значения. Я «наступал на грабли» и хуже всего, что на детские))) и не один раз.
И если вы, читающие сейчас эту статью, «творители» и «виртуозы» керамического искусства не хотите совершать такие же ошибки, предлагаю дочитать эту статью до конца и поставить лайк и оставить комментарий.
Стоит отметить, что все рекомендации, которые будут приведены в этой статье относятся к обжигу в электрических муфельных печах. На сегодняшний день в России (имеются ввиду небольшие производственные мастерские и учебные центры) это самый распространенный вид печей.
- 1. Загрузка(садка) изделий в печь.
Загрузку в печь надо производить таким образом, чтобы максимально использовать пространство камеры печи. Для этого возможно выполнить предварительное размещение изделий на специальном столе. При этом вы сможете без труда определить высоту и количество огнеупорных стоек необходимым для поддержки лещадок (огнеупорных полок).
Отмечу, что лещадки при первом применении необходимо покрыть каолином (развести сухой порошок каолина водой и кистью обмазать полки), это поможет увеличить срок службы печной фурнитуры.
Плотность расположения неглазурованных изделий больше, чем глазурованных.
Вниз следует ставить более тяжелые изделия, а выше – более легкие.
При обжиге неглазурованные изделия могут соприкасаться. Вы также можете ставить одно изделие на другое.
Плитки устанавливают на ребро или друг на друга, если они имеют толстый черепок. Большие плоские и толстостенные чаши, обжигаемые на утель, лучше обжигать вверх дном на огнеупорной полке, а тонкие небольшие чашки — тоже вверх дном, но на специальных сырых дисках (бомзах), чтобы избежать даже незначительной деформации по окружности.
Изделия в печь нужно устанавливать на расстоянии не менее 2-3 см от спиралей или стенок муфельной печи. Слишком близкое размещение может привести к их деформации. То же правило касается размещения изделий возле термопары. НЕЛЬЗЯ ЗАКРЫВАТЬ ТЕРМОПАРУ.
Глазурованные изделия располагают друг от друга на расстоянии достаточном, чтобы при обжиге они не соприкасались друг с другом, со стенками печи, спиралями и не приклеивались к лещадкам (лучше установить изделия на специальные подставки).
Вначале температуру обжига повышают медленно. В первые два-три часа идет процесс «досушки», выпаривание физически связанной воды. Температуру печи стараются не поднимать выше 150—200°С, пока не исчезнет влага. При этом технологические отверстия в печи должны быть открыты для того, чтобы через них выходила влага.
Ступень 1: 1-1,5 часа до температуры 150-200°С с выдержкой от 30 минут до 1 часа.
После предварительного нагрева можно уже быстрее повышать температуру до 300—500°С. Однако при достижении температуры 600°С следует соблюдать осторожность, так как при слишком быстром нагреве даже совершенно высохших изделий они могут разорваться из-за слишком большого давления паров воды, образующихся в результате диссоциации глинистого вещества (удаление химически связанной воды). При температуре около 600°С пары начинают выделяться интенсивно. Кроме того, примерно при этой температуре резко расширяется кварц.
Ступень 2: 2-3 часа до температуры 570-600°С с выдержкой 20-30 минут.
На последнем этапе скорость может быть максимально высокой, но при достижении заданной температуры важно сделать выдержку для того, чтобы нагрев по всему рабочему пространству камеры стал равномерным.
Ступень 3: скорость нагрева 150-200°С с выдержкой 20 минут.
Чтобы избежать образования трещин, изделия надо охлаждать по возможности медленно. К тому же, износ печи значительно уменьшается, если охлаждение («студка») длится приблизительно такое же время, что и нагрев.
Во всех случаях надо твердо придерживаться правила: охлаждение в первые часы должно быть замедленным, пока температура не снизится до 450—400°С.
Особенно важно медленно охлаждать большие изделия и скульптурные произведения. При этом лучше совсем не открывать дверь печи до тех пор, пока температура не снизится по крайней мере до 220—200°С, а затем не открывать ее полностью; выгрузку не рекомендуется производить, пока температура не снизится до 120—100°С. Лучше всего разгружать печь при температуре изделий 50—60°С. Эта предосторожность имеет еще большее значение для глазурованных изделий.
Стоит отметить что существуют частные случаи, когда обжиг может осуществляться совершенно по другой схеме.
Вдохновляйтесь, экспериментируйте, творите.