lunes, 5 de octubre de 2009
Los hornos coreanos
Los hornos de tiro natural
Los hornos para cochuras de gres y porcelana
El exterior del horno debe ser de un buen material aislante para reducir la cantidad de calor absorbida por la estructura y transmitida al exterior. Dichos materiales incluyen ladrillos aislantes de calidad inferior (ya que la temperatura que deben soportar no es muy elevada, como máximo unos 600°) y mezclas de arcilla, arena, paja o serrín aplicadas sobre la superficie en capas de 10 a 15 cm de grosor.
El tamaño del horno depende de la cantidad de piezas que se desee cocer. En general, no es aconsejable verse obligado a almacenar grandes cantidades de piezas en espera de ser cocidas. Tampoco es conveniente tener que cocer todos los días y, a pesar de ello, no lograr completar en un mes todas las piezas realizadas en dicho período de tiempo.
Los hornos para vidriado de sal
Un horno nuevo puede requerir seis o más cochuras de vidriado de sal para que el interior esté suficientemente cubierto y permita obtener una capa de vidriado rica y consistente en las piezas. Con cada nueva cocción, la sal penetra más y más en los ladrillos de la estructura interior, que llegan a descomponerse hasta el punto de amenazar la seguridad de la construcción. Entonces el horno debe ser revestido de nuevo o reconstruido en su totalidad. Para contrarrestar este efecto, los hogares, que son los más afectados por la sal, deben construirse de refractario duro o de alúmina fundida, que no es atacada por el sodio. El revestimiento del horno debe ser de ladrillo refractario duro con alto contenido de alúmina y no de ladrillo aislante blando, que se descompone rápidamente con los vidriados de sal.
Se ha observado que una vez que el vidriado inicial del horno ha cubierto los ladrillos, la descomposición se lentifica, por lo que el recubrimiento del interior del horno con un barniz transparente de gres podría acelerar la maduración del mismo, requiriéndose menos cochuras para obtener un nivel aceptable de vidriado en las piezas y, simultáneamente, retrasar la descomposición de la estructura interior. Algunos ceramistas revisten el interior del horno con hidrato de alúmina para protegerlo de la acción de la sal e impedir la formación del vidriado.
El diseño de los hornos para vidriado de sal difiere del de un horno convenciónal para gres en los orificios situados encima de los quemadores para la introducción de la sal. Esta se arroja a través de los mismos sobre las llamas.
La chimenea debe revestirse con refractario duro hasta una altura de unos 2 metros, ya que los gases de sodio residuales salen del horno a temperatura suficiente para descomponer rápidamente el ladrillo blando. Por encima de esta altura, no constituyen un problema ya que se van enfriando a su paso por la chimenea. No es aconsejable utilizar cilindros de metal en ningún punto de la construcción de la misma, ya que el ácido clorhídrico expulsado hacia el exterior puede producir corrosión. La parte inferior de la chimenea debe estar dotada de un regulador de tiro refractario que mantenga los vapores de sal en la cámara del horno al estar cerrado.
Los hornos para vidriado de sal deben cargarse dejando más amplitud entre las piezas que en el caso de un horno normal. Este requisito debe tenerse en cuenta en su diseño cuando se trate de determinar el volumen necesario para 26 cocer un determinado número de piezas.
Una vez que se ha efectuado un vidriado de sal en un horno éste queda incapacitado para la obtención de barnices normales de gres que no estén afectados de algún modo por la sal, ya que los depósitos del interior se volatilizan al efectuarse la cocción. Por esta razón, los ceramistas suelen disponer de varios hornos, uno de los cuales dedican exclusivamente a los vidriados de sal.
Los hornos para vidriado de sal deben construirse fuera del taller y lejos de cualquier edificación. La altura de la chimenea debe ser el doble de la normal, es decir, el doble de la que resulte eficaz para un horno de igual diseño que opere con el mismo combustible, a fin de que los gases tóxicos se dispersen en una zona elevada de la atmósfera. Para que la velocidad de salida de los gases se mantenga es preciso dar forma cónica al tercio superior, contrarrestando así la contracción de los gases al enfriarse.
Todos los elementos exteriores de hierro, tales como las abrazaderas, deben pintarse con pintura de aluminio, resistente a la corrosión del ácido clorhídrico que se desprende durante la cocción. No deben efectuarse cochuras en días húmedos o cubiertos ya que, en estas condiciones atmosféricas, el humo tiende a estancarse cerca del horno.
Es preciso asegurarse de que no haya ningún coche aparcado en las cercanías. Si es posible, el horno debe diseñarse de modo que el recorrido desde la parte posterior hasta el cañón de la chimenea tenga un metro o metro y medio de longitud. El regulador de tiro se colocará en este conducto y se abrirá una vez terminada la cocción para dejar salir los gases, que se düuirán con aire retirando uno o dos ladrillos de la base de la chimenea. La cantidad debe ajustarse para que el tiro sea eficaz, pero cuanto más aire se pueda añadir a los gases tóxicos, más diluidos estarán al abandonar la chimenea. El diseño puede mejorarse haciendo correr un conducto de ventilación por debajao del suelo del horno desde la parte delantera del mismo hasta la base de la chimenea, de modo que al abrir el conducto mediante el regulador de tiro o retirando un ladrillo de la parte delantera, el aire pasa por debajo del horno y se calienta antes de entrar en la chimenea. Con esto se favorece el asceso de los gases, ya que el enfriamiento inhibe esta tendencia.
Nociones de física y química relativas a los materiales cerámicos
La comprensión de los principios científicos de la cerámica requiere un poco de paciencia, pero la perseverancia resulta compensatoria, ya que permite llevar a cabo pruebas y experimentos basándose en los conocimientos adquiridos, de modo que los progresos hacia el resultado deseado se realizan de forma sistemática en vez de depender del azar.
Esructura atómica
Se conocen 104 estructuras atómicas diferentes que van desde el hidrógeno con 1 electrón hasta el kurchatovio (el elemento de descubrimiento más reciente) con 104 electrones que constituyen los 104 elementos conocidos, algunos de los cuales se designan por nombres latinos y son identificados en química mediante la letra mayúscula de su nombre: por ejemplo, hidrógeno H, oxígeno O. Los elementos se clasifican en tablas periódicas.
Los electrones giran en órbitas fijas, no superando el número de dos en la primera, 8 en la segunda y tercera, 18 en la cuarta y quinta y 36 en la sexta v séptima. Según la estructura del átomo, las órbitas pueden no estar completas.
Los átomos con 8 electrones, como los de oxígeno, tienen 2 electrones en la primera órbita y 6 en la segunda, presentando un déficit de 2 electrones. Los átomos con órbita externa incompleta son inestables y tienden a asociarse con átomos de distinta estructura a fin de adquirir los electrones suficientes para completar su órbita externa. Este proceso se denomina intercambio iónico. Cuando los átomos han modificado su estructura para conseguir la estabilidad ya no se consideran elementos, sino iones de dicho elemento. Su carga eléctrica será distinta según hayan adquirido o cedido electrones. En el caso de adquirir electrones se convertirán en aniones de carga negativa y en el caso de cederlos en cationes de carga positiva. Dado que las cargas eléctricas opuestas se atraen, se establece un enlace entre los átomos que participan en un intercambio iónico.
Si los átomos comparten un electrón, en vez de cederlo o adquirirlo, el enlace se denomina enlace covalente y es todavía más fuerte que el iónico.
Los enlaces iónicos producen estructuras frágiles y los covalentes estructuras duras; ambas tienen puntos de fusión que van de medios a altos.
En una tabla periódica en la que los elementos aparecen clasificados por su número atómico, entre los veinte primeros se encuentran los más utilizados en cerámica. Se puede observar que todos los elementos de cada columna vertical tienen propiedades similares. La columna de la derecha está constituida por los gases inertes o nobles, cuyos átomos tienen su órbita externa totalmente cubierta. Cada elemento de la misma columna vertical contiene el mismo número de electrones en su órbita externa y puede combinarse con otros elementos según sistemas característicos.
La valencia de un elemento es el número de posibles enlaces que un átomo puede llevar a cabo con otro. El hidrógeno con 1 electrón y 1 plaza vacante es monovalente y el oxígeno que necesita 2 electrones para completar su órbita externa es bivalente.
La estructura atómica de cada elemento determina las características físicas y químicas de los compuestos a que puede dar lugar.
Dado que los electrones giran en órbita alrededor del núcleo, el átomo puede considerarse una esfera. La estructura formada por varios átomos de uno o más elementos se denomina molécula y su configuración varía según la forma de disposición de los átomos esféricos y también según su número. Cuando se forma más de una molécula, el resultado es un compuesto molecular y puede estar constituido por átomos de un solo elemento o átomos enlazados de varios elementos. Una molécula es el menor número de átomos requerido para que se mantenga la identidad química de los átomos enlazados.
Al igual que cada átomo tiene un peso atómico, cada molécula tiene un peso molecular. El tipo de enlace entre los átomos determina la naturaleza física y 30 química de los materiales terrestres. Los gases, los líquidos y los sólidos están constituidos todos ellos por estructuras atómicas. Si un sólido se calienta a la temperatura adecuada se transforma en líquido, evaporándose al alcanzar el punto de ebullición. Del mismo modo, un gas puede licuarse si se enfría y el líquido resultante solidificarse o congelarse enfilándolo todavía más.
Materiales cristalinos
Como es bien sabido, las partículas de arcilla son discos planos y su forma se debe a la estructura atómica y molecular en la cual los enlaces horizontales son muy fuertes, pero el compuesto tiende a rasgarse o quebrarse en el punto en que el patrón de enlace empieza a repetirse. La estructura de las laminillas de arcilla está formada por capas de alúmina, sílice y oxhidrilos. Un oxhidrilo es un átomo de oxígeno al cual se ha unido otro de hidrógeno formando HO, con un electrón deficitario en la órbita externa del átomo de oxígeno. Los enlaces de la alúmina, la sílice y el oxhidrilo son muy fuertes, pero en los extremos de la molécula los átomos son estables y no existe carga eléctrica residual para efectuar el enlace entre una laminilla y otra.
Cuantos más electrones giren en torno al núcleo mayor será el átomo; por tanto, los átomos de hidrógeno son muy pequeños y los de plomo muy grandes. Cuando un átomo comparte o cede un electrón disminuye de tamaño ya que puede llegar a perder una órbita completa, pero también porque los electrones restantes son atraídos hacia el interior por la carga positiva del núcleo. Los átomos pequeños se sitúan entre los de mayor tamaño, pudiendo encajar en los espacios que dejan entre sí átomos mayores estrechamente aglomerados.
Cuando un átomo adquiere electrones aumenta de tamaño. El incremento de carga eléctrica del átomo permite a los electrones girar a mayor distancia del núcleo.
Los compuestos tales como las arcillas minerales que han estado sometidos a la descomposición por la acción del agua pueden haber perdido parte de sus álcalis solubles, siendo éstos sustituidos por oxhidrilos, cuyo tamaño no es mayor que el de un átomo de oxígeno.
Vidrios
Orientación de las partículas de arcilla
Cuando todas las partículas están orientadas de modo que son paralelas y están formadas plásticamente, es decir, lubricadas con agua, el encogimiento que se produce durante el secado es mayor a lo ancho de la arcilla que a lo largo, ya que el agua ocupa mayor proporción del grosor de la arcilla. Un cubo de arcilla en el que todas las partículas estén orientadas horizontalmente encogerá más de arriba abajo que de un lado a otro al secar.
Aunque ésta es una consideración importante para todas las técnicas de modelado de arcilla resulta esencial en el caso de emplear arcillas de partículas finas.
El encogimiento resultante del secado, mencionado antes, es análogo al que tiene lugar cuando el agua combinada químicamente se evapora de los cristales de arcilla durante la cocción (300°-600°). Estas características son más evidentes en las arcillas de partículas finas tales cómo las porcelanas duras y blandas, la de huesos, etc., porque el número de partículas para un mismo espesor de arcilla es mayor y, por tanto, más numerosas las capas de agua.
Cuando se efectúa un vaciado, especialmente con arcillas defloculadas, las partículas se disponen paralelamente a la superficie de sedimentación. Las de la base resultarán perpendiculares a las de las superficies verticales, por lo que si la unión entre la base y la pared forma un ángulo recto las partículas reflejarán el brusco cambio de dirección, produciéndose un punto de tensión ya que prácticamente ninguna partícula se depositará en la esquina, que estará formada sólo por el contacto de los dos bordes.
Las piezas modeladas a torno presentan un patrón de orientación de las partículas similar porque éstas se sitúan perpendicularmente a la dirección de la fuerza aplicada para modelar la pieza; por tanto, cualquier pieza cerámica resultará más estable dimensionalmente si se construye mediante curvas que cambien suavemente de forma, razón por la cual la amasadura es de vital importancia para el modelado. Una orientación casual es más estable dimensionalmente que la disposición o láminas.
Arcillas para cuerpos de gres
La mayoría de los ceramistas trabajan con arcillas naturales de gres, pero integradas en cuerpos especialmente formulados para conseguir los efectos deseados. Existen proveedores comerciales de arcillas y cuerpos de los tipos más populares, entre los cuales se incluyen algunos idénticos a los utilizados por ceramistas famosos. Es preciso elegir entre uno de estos cuerpos ya preparados o una fórmula propia. La ventaja de utilizar cuerpos ya preparados es que su temperatura de cocción es, o debe ser, exactamente la indicada en el catálogo o folleto de datos técnicos. El color y la textura finales serán también los descritos por el fabricante y la preparación que requieren es muy simple. En términos culinarios, es como utilizar una base para tartas ya preparada; se evitan los desastres, pero la fórmula, al tener que satisfacer los requisitos básicos de muchas personas, carece de carácter.
Se puede modificar un cuerpo ya preparado para obtener un resultado más original o una calidad determinada. También se pueden mezclar dos o más cuerpos preparados, pero el resultado debe comprobarse antes de proceder a la elaboración de un gran número de piezas. La testificación debe incluir pruebas de barnizado y de técnicas de cocción.
Para modificar la textura de una arcilla se puede añadir arena o chamota de distintas graduaciones y tintes comerciales yü óxidos metálicos para alterar el color final. Los proveedores comerciales suelen proporcionar indicaciones acerca de la proporción de cada tinte que puede utilizarse sin problemas y en el blog del mismo autor Alfarería y Cerámica se incluyen reglas para la adición de óxidos metálicos. Debe recordarse que cuanto más alta sea la temperatura de cocción del cuerpo menor es la gama de óxidos que pueden ser usados, ya que algunos se volatilizan a temperaturas elevadas y, en general, su actividad como fundentes se incrementa al aumentar la temperatura.
En los cuerpos pueden producirse reacciones eutécticas al igual que en los barnices y, aunque en la práctica no son muy frecuentes, pueden ser la causa de algunos de los efectos inesperados resultantes de la combinación de cuerpos y colores (véase página 115).
La actividad del hierro como fundente se incrementa en las cochuras de reducción, hecho que debe tenerse en cuenta al utilizar mezclas de arcilla con contenido de hierro o al añadir óxido de hierro a un cuerpo.
En el caso de optar por un cuerpo de gres de formulación propia es preciso conocer la gama de materiales que pueden ser usados y su función en la composición del resultado final.
Arcillas para cuerpos de gres
2 Arcillas refractarias: Pueden soportar temperaturas superiores a 1.300°. Son arcillas secundarias con bajo contenido en fundentes y, por tanto, muy plásticas. Frecuentemente se encuentran asociadas con yacimientos de carbón, pudiendo entonces contener una alta proporción de partículas gruesas, lo que reduce su plasticidad.
3 Arcilla de bola: Arcilla secundaria, altamente plástica debido al pequeño tamaño de sus partículas, con un elevado índice de encogimiento durante el secado y la cocción. En estado natural puede ser azulgris o negra debido a la presencia de material orgánico, pero al cocer toma un color blanco o crema.
4 Arcilla de China: Arcilla primaria, resultante de la descomposición hidrotér-mica de la caolinita, extraída en el mismo lugar en que se ha producido la descomposición. Es blanca al cocer, refractaria y su índice de encogimiento durante el secado y la cochura es menor que el de la arcilla de bola.
5 Caolín: Muy similar a la arcilla de China, aunque en algunos casos toma un color más cálido al cocer, a causa de las impurezas, resultantes de un tipo distinto de descomposición.
6 Piedra de Comptalles: Granito parcialmente descompuesto. Contiene feldespato, mica y cuarzo y se funde a temperaturas de gres. Su color púrpura se debe a la presencia de espato flúor. Cuanto más oscuro es el color, más alto el contenido de este material y mayor su actividad como fundente.
Feldespato: Mineral natural con un alto contenido de materiales alcalinos combinados con alúmina y cuarzo. Su composición es muy variada y funde a temperaturas de gres.
8 Pedernal o cuarzo: Son fuentes de sílice. El cuarzo es una variedad natural granulada. El pedernal se obtiene calcinando y triturando los guijarros de sílice hallados en los yacimientos de creta.
9 Blanco de España: Tiza cretácea finamente molida, CaC03.
10 Chamota: El término sirve para designar arcillas o cuerpos sometidos a cocción y triturados. Pueden añadirse a un cuerpo plástico. Se gradúan por el tamaño de las partículas; por ejemplo, una chamota de graduación 30 a 60 es aquella que pasa por una criba de malla 30, pero no por una de,malla 60. Se pueden adquirir chamotas de distintas graduaciones, pero para que el color y las características físicas sean iguales a las del resto de la pieza, es preferible utilizar chamota elaborada con el mismo cuerpo empleado para la realización de la misma. Se pueden utilizar piezas estropeadas durante el bizcochado, triturándolas o moliéndolas en un molino a bolas y tamizándolas para obtener la graduación deseada. No deben usarse piezas barnizadas, a no ser que se compruebe experimentalmente que el barniz no produce alteraciones de consideración en el cuerpo ni altera el color de la pieza. La chamota reduce el encogimiento de la arcilla durante el secado y la primera cocción, pero se contrae debido a la consolidación si se cuece hasta su maduración después de ser añadida al cuerpo.
11 Bentonita: Arcilla secundaria del tipo de la montmorillonita; de gran plasticidad.
Posibles modificaciones de un cuerpo de arcilla
1. Para incrementar las cualidades refractarias, aumentar la proporción de arcilla de China o el tamaño de las partículas del cuerpo.
2. Para reducir el encogimiento, cocer a temperatura más baja o añadir un poco de material precocido, como chamota refractaria.
3. Para separar las partículas de arcilla, añadir chamota gruesa o arena.
4. Para obtener un cuerpo más fino, molerlo en un molino a bolas o utilizar en su composición materiales molidos más finamente.
5. Para aumentar la vitrificación, cocer a temperatura más alta, añadir más fundentes alcalinos incrementando la proporción de feldespato o moler finamente parte del cuerpo.
6. Para incrementar la expansión térmica, añadir más cuarzo o pedernal grueso (un exceso de los mismos puede provocar agrietaduras). 7. Para reducir la expansión térmica, aumentar las proporciones de arcilla y de materiales fusibles (y, al mismo tiempo, reducir la proporción de sílice cristalina del cuerpo).
Arcillas para vidriado de sal
Requiriéndose una temperatura superior a 1.160° para obtener dicha reacción. En la práctica, el vidriado que se produce a esta temperatura es bastante delgado y si sé continúa la cocción (introduciendo sal a intervalos a partir de 1.160°), el cuerpo de arcilla puede ablandarse considerablemente a medida que la reacción penetra en profundidad. Por esta razón, el vidriado de sal se limita a temperaturas ligeramente inferiores a la vitrificación del cuerpo y se continúa a intervalos hasta que se consigue la vitrificación sin deformación. La capa de barniz se controla mediante muestras de pruebas y el reflejo de una barra o varilla de metal.
Se ha comprobado que las arcillas que mejor responden al vidriado son las que contienen un 60 por ciento de sílice y un 20 por ciento de alúmina. El 20 cierto restante puede ser una mezcla de materiales cerámicos y óxidos asociados que varían de una arcilla a otra. El hierro tiende a rechazar el sodio depositado sobre la arcilla, por lo que cuanto menor sea el contenido en este material del cuerpo, más suave y brillante será el vidriado. Las arcillas de grano grueso, como las que contienen chamota, y aquellas en las que la sílice está distribuida irregularmente, como las que contienen arena, producen una textura áspera.
Las arcillas con una cantidad excesiva de sílice tienden a resquebrajarse al enfriar debido a que el cuarzo alfa revierte a cuarzo beta a 573° y la cristobalita a cristobalita alfa a aproximadamente 220°.
Engobes
Pueden usarse arcillas de porcelana mezcladas con arcilla de China en proporción de 2 a 1; los engobes se prestan a ser teñidos con óxidos ya que su contenido en hierro es bajo.
Se pueden preparar engobes con contenido de feldespato en proporciones iguales a arcilla de China o arcilla de bola, o ambas.
Colores para vidriado de sal
La mezcla de colores produce resultados más sutiles y variados. Dado que todo el proceso de vidriado de sal es, en cierto modo, impredecible, requiere una buena dosis de experimentación, lo que confiere un carácter de aventura a tan interesante (aunque, en ocasiones, desalentador) procedimiento cerámico.
Arcillas para cuerpos de porcelana
Ambos tipos de porcelanas se bizcochan generalmente a baja temperatura (1.050°), efectuándose la segunda cocción a alta temperatura: 1.280° la semipor-celana y por encima de 1.350° la porcelana de pasta dura o verdadera porcelana.
En la porcelana, la arcilla de China proporciona una estructura refractaria al cuerpo cocido, el feldespato funde la sílice formando un aglomerante vitreo que le da su aspecto translúcido. Dado que la arcilla de China es el único material plástico del cuerpo y su plasticidad no es tan alta como la de las arcillas secundarias, la porcelana goza de escasa plasticidad y es difícil de trabajar, lo cual no constituye un grave problema para los procedimientos de vaciado, torneado con terraja o moldeado a presión, pero entorpece enormemente el modelado con torno, que requiere una gran habilidad y práctica.
La fusión que tiene lugar durante la cochura es casi suficiente para formar un cuerpo vitreo. La fórmula de los barnices de porcelana no difiere mucho de la del cuerpo. Las impurezas del cuerpo son absorbidas durante esta fase de vitrificación, produciendo manchas de color. La transparencia del cuerpo hace visible estos defectos, razón por la cual sólo deben utilizarse las arcillas de China más finas y puras. Algunos proveedores (por ejemplo, English China Clays) comercializan un tipo de arcilla de China denominado «arcilla de China para porcelana de tipo standard».
Cuando se trabaja con planchas gruesas de porcelana para el proceclirniento de modelado manual puede encontrarse dificultad en el secado de las planchas, ya que el tamaño de las partículas del cuerpo es pequeño y los capilares a través de los cuales debe evaporarse el agua son muy estrechos. Las propiedades de secado de la porcelana pueden mejorarse añadiendo material grueso, como arcilla de China calcinada, para incrementar el tamaño de los capilares, pero como se calcina a temperaturas superiores a 1.500° puede no integrarse en el cuerpo durante la cochura. Cuanto mayor sea el tamaño de las partículas, más visible será el efecto de la adición de arcilla calcinada. Otra posibilidad consiste en calcinar una pequeña cantidad del cuerpo de porcelana, triturarla y molerla hasta obtener partículas del tamaño deseado. Si se utilizan piezas biscochadas inservibles, la baja temperatura de la calcinación (en este caso, la temperatura de bizcochado) permite que el material agregado se funda con el cuerpo crudo en el punto en que la cocción se prolonga por encima de la temperatura de calcinación. En el resultado final, el agregado precocido no se distinguirá probablemente del resto del cuerpo. Si el tamaño de las partículas es grande, el efecto se reduce y pueden ser visibles en la pieza acabada. Cuando el agregado calcinado se incorpora al resto del cuerpo durante la cochura el encogimiento de las piezas es mayor que cuando el material calcinado permanece relativamente inalterado.
En la realización de piezas pequeñas de porcelana, la adición de goma arábiga al cuerpo puede mejorar sus propiedades operativas sin alterar su composición. Este plastificante se quema durante las primeras fases de la cochura y no contribuye, por tanto, a la fuerza de la pieza durante la cocción. El uso de goma arábiga se restringe normalmente a la porcelana de huesos y puede producir un olor hediondo si el cuerpo al cual se agrega se almacena durante más de una semana.
Las pastas frescas carecen casi inevitablemente de plasticidad, lo que se suele atribuir bien a una orientación desordenada de las partículas, bien a la falta de desarrollo bacteriano en la arcilla. Si se almacena, este desarrollo se produce, incrementando la plasticidad del cuerpo. He oído que algunos ceramistas añaden yogur (natural) a las pastas frescas de porcelana para favorecer el desarrollo bacteriano, aunque yo nunca me he visto obligado a adoptar este recurso. El añejamiento incrementa las propiedades plásticas sin necesidad de aditivo alguno.
Todas las sustancias vegetales, gomas y bacterias se queman sin afectar al cuerpo, siempre que la cocción se efectúe en un horno bien ventilado, para que los depósitos de carbono no queden atrapados en el cuerpo al producirse su concreción, sellando la superficie de la pieza.
Porcelana de huesos, porcelana de pasta blanda y loza de Paros
Se pueden adquirir en establecimientos especializados cuerpos en estado plástico, pero si se desea experimentar distintas fórmulas es preciso adquirir ceniza de huesos para agregarle arcilla y feldespato. Cualquier ligera variación de la composición puede modificar la temperatura de maduración del cuerpo; en cualquier caso, la escala de maduración es muy corta y es preciso controlar la cochura no sólo con termómetros y conos pirométricos sino también con muestras de prueba, a fin de comprobar la correcta maduración del cuerpo.
Con la porcelana de huesos pueden realizarse moldeados a presión, trabajos de torneado con terraja y vaciados; estos últimos son los más frecuentes porque el material es poco plástico y la adición de arcillas de bola o bentonita para facilitar el moldeado o el torneado pueden producir defectos de coloración. Todos los recipientes, herramientas y moldes utilizados con porcelana de huesos deben estar escrupulosamente limpios. En el cuerpo se evidenciarían las manchas, especialmente las de hierro, procedentes de cualquier arcilla con contenido de este mineral situada en las cercanías o de las herramientas metálicas ligeramen-, te oxidadas. Se obtienen papillas para vaciado de características óptimas con una proporción de 1.000 de arcilla por 450 de agua y 3,3 de silicato de sodio de 140 grados Tw. Véase la página 91 para más detalles sobre la preparación de papillas para vaciado.
Por su extremada blancura, la porcelana de huesos puede colorearse con tintes para cuerpos en una gama de tonos pastel, muy difícil o imposible de conseguir con los otros tipos de arcilla.
Laporcelana de pasta blanda es similar a la de huesos con la excepción de que se utiliza una frita vitrea en lugar de huesos calcinados, obteniéndose un resultado de calidad semejante a la de un vidrio opaco o devitrificado. La porcelana de pasta blanda puede cocerse tan sólo a 1.000°, efectuándose una segunda cocción a 500°, pero habitualmente la primera cochura se efectúa a 1.100° y la segunda con barniz a 900°. El cuerpo no es muy plástico, se deforma ligeramente si se sobrepasa la temperatura de cocción (o se prolonga excesivamente el proceso) y puede tomar un aspecto levemente verdoso a causa de las inclusiones de vidrio. Las fórmulas para cuerpos de loza de Paros son similares a las de la porcelana de pasta blanda.
La semiporcelana es más parecida al gres blanco que a la auténtica porcelana de pasta dura. Su translucidez depende del grosor de la pieza, no siendo una característica inherente del cuerpo. Es más plástica que la porcelana de huesos y que la porcelana de pasta blanda porque contiene una mayor proporción de arcillas minerales y puede ser menos blanca a causa de las impurezas presentes en las mismas. La temperatura de cocción oscila entre 1.240° y 1.300°. Algunos cuerpos de loza blanca común pueden cocerse a dichas temperaturas sin distorsión produciendo un resultado vitrificado y translúcido. En los casos en que la blancura sea un factor importante deben seleccionarse arcillas muy blancas, aunque ello suponga la adquisición y experimentación de distintas arcillas de China (caolines), arcillas de bola y bentonitas.
La porcelana eléctrica no es translúcida y, de todos los cuerpos de arcilla mencionados en esta sección, es el más parecido al gres blanco fino. El cuerpo se vitrifica entre 1.180° y 1.250° y puede incluir una proporción de loza sanitaria triturada para separar las partículas de arcilla, ya que se integra perfectamente en el cuerpo durante la cochura.
Todos estos cuerpos presentan un mismo problema para el vaciado en moldes de varias piezas. Las junturas pueden ser aparentes en la pieza acabada por mucho cuidado que se ponga en alisarlas al retirar la pieza del molde. Esto se debe a la orientación de las partículas de arcilla durante el vaciado. Normalmente, las laminillas de arcilla se sitúan en paralelo a la superficie del molde, pero en las junturas tienden a escurrirse por el intersticio que queda entre las dos panes del molde, adoptando entonces una orientación perpendicular al mismo. Cuando se alisan las junturas, las partículas no sobresalen de la superficie, pero al producirse la consolidación del cuerpo durante la cocción, algunas partículas quedan realzadas sobre la superficie de la pieza. Este efecto no puede evitarse, pero sí reducirse, golpeando levemente las junturas para reorientar las partículas de la zona o alisando la pieza después del bizcochado y antes de proceder a la cochura de maduración. Si el cuerpo madura totalmente se endurece tanto que es muy difícil, cuando no imposible, eliminar las junturas.
El papel de alúmina es un material idóneo para alisar bizcochos blancos, ya que no altera la coloración final de la pieza.
Loza de Paros: Se caracteriza por su parecido con el mármol fino y permite un refinamiento en el modelado que en cierta medida, se debe a su elevado índice de encogimiento (20 por ciento). Los cuerpos de loza de Paros producen un acabado vitrificado y translúcido semejante al de la porcelana. Cuanto más fino sea el grano, más suave será la superficie no barnizada de la pieza acabada y más alta su calidad.
El cuerpo se compone básicamente de arcilla de China con feldespato o piedra de Cornualles y una frita de baja temperatura, porcelana de huesos o cristales de pedernal. Para incrementar su escasa plasticidad se puede añadir arcilla de bola o bentonita. Si se requiere un acabado blanco puro los materiales no deben contener impurezas tales como hierro, especialmente en el caso del feldespato, en el que adopta la forma de silicato de hierro (debe recordarse que las arcillas y la bentonita también pueden incluir alguna cantidad de hierro). La gama de colores resultantes va desde un blanco levemente grisáceo hasta un crema cálido o rosa y éstos pueden modificarse agregando colorantes, preferiblemente de grano fino tales como cloruro de cobalto o sulfato de cobre.
Si el acabado no resulta satisfactorio, es decir, no es lo bastante suave, puede barnizarse el cuerpo con una frita de plomo, aplicándola en capas finas antes de la cocción, o se puede cocer la pieza dentro de una caja refractaria sellada, recubierta interiormente con una abundante cantidad de plomo, bien en forma de plomo en bruto, bien en forma de frita de plomo. Durante la cochura el plomo se volatiliza al ascender la temperatura por encima de 1.150° y se deposita sobre la pieza, produciendo una fina capa de vidriado de grosor imperceptible sobre el cuerpo, que presenta una mayor resistencia al enconchamiento que los del mismo tipo en los que el acabado se obtiene mediante la propia vitrificación del cuerpo.
Durante la cochura, la loza de Paros fina tiene que sostenerse o situarse sobre soportes especiales, que pueden ser del mismo cuerpo que las piezas, para que su índice de encogimiento sea idéntico. Dichos soportes deben aislarse de las piezas con una lechada de alúmina o de pedernal para evitar que se adhieran al producirse la vitrificación. Algunas piezas de formas determinadas pueden situarse directamente sobre un lecho de alúmina.
Modelado manual del gres y la porcelana
Las dificultades del modelado manual de arcillas muy finas se deben, en gran medida, a los problemas derivados de la orientación de las partículas y de las subsiguientes diferencias de encogimiento.
Con las arcillas cuyo color de quema es blanco es crucial la limpieza de las herramientas, superficies y manos. La pieza acabada denotará cualquier tipo de contaminación producida por otras arcillas u óxidos metálicos. Incluso las arcillas de colores claros presentan impurezas, especialmente de hierro, que se manifiestan en forma de manchas de color tostado o de puntos oscuros en la superficie de la porcelana.
Las herramientas metálicas oxidadas suelen transmitir pequeñas partículas de hierro a la arcilla, produciendo efectos similares. Es preferible utilizar en estos casos herramientas de modelado de acero inoxidable.
Es muy difícil evitar la contaminación en un taller pequeño, en el que están en uso distintos tipos de arcilla. La peor, en este sentido, es la arcilla roja. Algunas porcelanas son relativamente tolerantes y pueden cubrirse, si es necesario, con barnices de color. En la porcelana de huesos son visibles las manchas de cualquier material contaminante, siendo preciso tirar las piezas cuando esto sucede si lo que se pretende es sacar partido de su blancura. No se debe volver a guardar la arcilla usada con la arcilla fresca; es preferible almacenarlas en recipientes distintos para garantizar la pureza de los cuerpos no utilizados.
Es preciso observar las mismas reglas de limpieza en todas las fases de la manufactura. Los hornos o repisas de secado deben estar limpios, al igual que los enseres de cochura y los lechos de arena o alúmina en el caso de que se utilicen.
Modelado de la porcelana
La porcelana y el gres pueden modelarse también con los dedos. Si el trabajo se lleva a cabo con una sola pieza de arcilla se evitan los problemas de las junturas, tanto el hecho de que éstas sean visibles en la pieza acabada como las alteraciones que pueden producir en la forma, y las variaciones de grosor causadas por la diferencia de presión aplicada durante el proceso de hechura pueden dar lugar a irregularidades delicadas y agradables, especialmente si se utiliza un cuerpo de porcelana translúcido. Como es natural, esta técnica no es muy adecuada para piezas de gran tamaño, ya que resulta difícil manejar una masa de arcilla de mayor tamaño que un puño cerrado.
Modelado del gres
En todos los casos de hechura manual, las curvas u ondulaciones, aunque sólo se produzcan en uno de los lados (interior o exterior), contribuyen a una menor deformación de la pieza.
La mayoría de los cuerpos de porcelana y, en especial, los de pasta dura contienen una elevada proporción de pedernal. Este es sílice libre (es decir, no combinada con alúmina como en la arcilla de bola, ni con sosa/potasio y alúmina como en el feldespato) y no debe inhalarse (véase Apéndice 9). Durante el modelado o fijado de este tipo de cuerpos es preciso utilizar una bata y realizar toda la operación en una cabina especialmente diseñada, provista de un extractor para la eliminación de todo el polvo de arcilla. Si esto no es posible, hay que protegerse con una mascarilla que no deje pasar las finas partículas de sílice.
Acabado
Uniónes
Confección de modelos y moldes
Modelado con arcilla.
La arcilla para modelado debe tener una textura adecuada al tipo de superficie que se pretende lograr en la pieza definitiva. Es muy difícil, si no imposible, efectuar un modelado muy detallado con una arcilla de textura gruesa. La «plasticina», nombre con el que se comercializa un material especial para modelado, es una de las más recomendables. Se trata de una arcilla mezclada con lubricantes que seca muy lentamente. Por tanto, no es preciso mantenerla húmeda, sino simplemente almacenarla en un recipiente hermético o envuelta en plástico. Si se endurece, puede ablandarse calentándola, bien con las manos, bien en un horno tibio. Debe adquirirse en un almacén de materiales para artistas, ya que resulta muy cara si se compra en cantidades pequeñas en tiendas de juguetes o papelerías.
Yeso de París
Las variaciones de color se deben a las impurezas de la piedra de yeso. Tras la calcinación, el yeso se tamiza con una criba de malla 70.
Al añadir agua al yeso, éste se rehidrata, produciendo unos cristales con forma de aguja que mantienen entrelazadas a las partículas. La cantidad de agua que se requiere para efectuar esta rehidratación es bastante menor que la que se necesita para preparar una papilla de vaciado. Una vez terminado el vaciado, el yeso debe dejarse secar para que se evapore el exceso de agua, dejando un molde poroso..
El yeso tiene que almacenarse en un lugar seco, en el que la temperatura no descienda por debajo de 13°.
Tipos de yeso
Almacenamiento
Las jarras de cerámica tienen también la ventaja de que pueden limpiarse fácilmente después de cada mezcla. Cuanto más viejo sea el yeso, menor el tiempo de fraguado y siempre se está expuesto a que el yeso viejo se incorpore a una mezcla fresca, formando un grumo duro que puede afectar al modelado en una fase ulterior. Antes de efectuar la mezcla hay que asegurarse de que todo el yeso de los bordes se ha incorporado, a fin de que ninguna partícula de yeso fresco se introduzca posteriormente en la mezcla, alterando su homogeneidad.
Mezcla del yeso
Después de echar el yeso sobre el agua, se deja reposar durante dos minutos para reducir la formación de grumos y permitir una distribución uniforme del yeso durante la mezcla. La rapidez en la mezcla acelera el tiempo de fraguado.
No se debe mezclar el yeso una vez ha empezado a fraguar. Si el yeso se utiliza antes de que esté perfectamente mezclado, fraguará con densidad irregular. Si se emplea cuando el fraguado ya se ha iniciado, el molde resultante estará formado por distintas capas, que pueden separarse al ser utilizado. Este es un hecho que se produce con relativa frecuencia cuando se mezcla una gran cantidad de yeso con la intención de confeccionar varios moldes. Una vez vertido el yeso, el molde debe agitarse suavemente para que el aire suba a h superficie.
Al fraguar, el yeso desprende calor y se expansiona; un 0,25 por ciento el yesd de alfarero y un 0,20 por ciento los del tipo «hidrocal». En esta fase, el yeso toma forma reflejando con todo detalle la superficie del modelo. Cuando está frío, éste puede retirarse con cuidado. La fuerza de compresión de los moldes de yeso varía entre 147 kg/cm2 (yeso de alfarero) y 323 kg/cm2 (yesos del tipo «hidrocal»).
Cuanto mejor mezclado esté el yeso más rápido y duro será el fraguado. En las mezcladoras eléctricas, el batidor mezcla el agua y el yeso en el fondo dd recipiente, de modo que la cantidad de aire que se introduce en la mezcla es¡ mínima. En la práctica, el batidor se introduce dentro del recipiente que contiene! agua y yeso antes de poner el motor en marcha y se desconecta antes de ser retirado. El batidor debe limpiarse después de cada mezcla. Para eliminar fácilmente todos los residuos de yeso basta con ponerlo en marcha dentro de otro recipiente con agua limpia.
Algunos ceramistas mezclan el yeso con agua caliente, pero dado que nuestra intención es describir únicamente técnicas para la preparación de mezclas de yeso de calidad standard, creo preferible utilizar agua fría, ya que la variación de temperatura de un día a otro o en las distintas estaciones será probablemente menor que una estimación subjetiva del término «agua caliente». La temperatura ideal establecida es de 12° - 18°.
Los fabricantes de yeso suelen dar indicaciones acerca de la proporción óptima de yeso y agua para los distintos tipos de yeso, junto con los tiempos de mezcla y de fraguado. Estas indicaciones deben seguirse siempre, a no ser que la experiencia demuestre que alguna de las características del yeso puede mejorarse con un determinado cambio.
Se requiere un buen yeso de molde o de alfarero para la confección de moldes porosos destinados a la producción de vaciados de barbotina, un yeso superfino o de modelado, que fragua con mayor dureza que el de alfarero, para vaciados de mayor densidad y un yeso muy denso, como los del tipo «hidrocal», para modelos delicados y moldes para torneado con terraja.
Existen aditivos comerciales para yeso que prolongan o acortan el tiempo de fraguado y aumentan o disminuyen su dureza. También en este caso deben seguirse las indicaciones del fabricante en cuanto a la proporción a añadir, ya que varía según los distintos tipos de yeso.