Introductory
Podejmując jakąkolwiek decyzję lub badając wybór odpowiedniego ciała glinianego dla twojej aplikacji, musisz rozważyć produkt końcowy, koszt i poziom umiejętności. Przy wyborze gliny, trzeba również wiedzieć, jaki rodzaj pieca masz dostęp do i jego limity temperatury. Każda glina ma określoną specyfikację zakresu temperatur. Może się okazać, że chcesz użyć więcej niż jednej gliny, jeśli używasz różnych metod konstrukcyjnych, takich jak koło garncarskie lub budowanie ręczne. Dowiedzieliśmy się, że przed wyborem gliny, która będzie najlepsza do użycia, istnieje wiele zmiennych do rozważenia, a chcąc podzielić się wiedzą zdobytą dzięki naszym doświadczeniom, złożyliśmy razem poniższy tutorial.
Co to jest glina
Glina składa się z najdrobniejszych cząstek skał erodowanych przez wiatr i deszcz, które są przenoszone przez płynącą wodę. Cząstki te gromadzą się na dnie rzek lub strumieni, gdzie przylegają do siebie i są zagęszczane. Glinę można znaleźć prawie wszędzie i jest tania. Ma kilka stanów przejściowych; jest gąbczasta i elastyczna, kiedy jest mokra, i można z niej zrobić dowolny kształt. Kiedy lekko wyschnie staje się konsystencją czekolady lub sera cheddar i można ją rzeźbić lub skrobać. Wysycha dalej, dość szybko, w zależności od grubości i wilgotności, jak woda odparowuje do stanu kruchego. W tym momencie można ją ponownie zmiękczyć poprzez zmoczenie. Tak więc jakikolwiek kształt gliny jest wykonany, nie będzie on trwały, dopóki nie zostanie podgrzany do wysokiej temperatury.
Ważne terminy:
Mokra glina: Zmieszana glina gotowa do formowania, w najbardziej elastycznym stanie gliny
Glinka twarda jak skóra: Etap w procesie suszenia, kiedy przedmiot z gliny może być ostrożnie obsługiwany bez niebezpieczeństwa deformacji kształtu, ale glina jest nadal wystarczająco plastyczna, więc zmiany mogą być dokonywane w razie potrzeby
Greenware: Etap w produkcji ceramiki, w którym naczynie przechodzi proces suszenia niezbędny przed bezpiecznym wypaleniem.
Suche jak kość: Całkowicie sucha na powietrzu glina, w swoim najbardziej kruchym stanie, jak biszkopt
Bisque: Etap pośredni w wypalaniu (zwany też: pierwszym wypalaniem). Po wypaleniu naczynie jest porowate, co daje mu możliwość wchłaniania wody z roztworu szkliwa, powodując przyleganie materiałów szkliwnych do elementu, przy jednoczesnym zachowaniu jego kształtu
Żużel: Piasek-jak substancja, która jest dodawana do ciała gliny, aby dodać urabialność, wytrzymałość i pomaga zmniejszyć skurcz gliny.
Co to jest ceramiczne
Ceramika jest odporne na ciepło, niemetaliczne, izolatory (nie przewodzi prądu), odporne na korozję, twarde, ale kruche (jak szkło), nieorganiczne ciała stałe wykonane z gliny, która została wypalona do wysokiej temperatury. Gdy glina jest wypalana w wysokiej temperaturze, jej skład chemiczny trwale się zmienia i staje się ceramiczna, która już nigdy nie rozpuści się w wodzie. Wszystko, co jest wykonane z wypalanej gliny jest ceramiczne, w tym naczynia stołowe, garnki, naczynia kuchenne, cegły, dachówki, dachówki, armatura łazienkowa (np. umywalki), itp. Następujące terminy wchodzą w zakres ceramiki: Pottery, china, porcelana, stoneware, earthenware
Shrinkage and Weight Loss
Glinka kurczy się zarówno podczas suszenia, jak i wypalania. Różne ciała gliniane kurczą się w różnym tempie, które może być tak małe jak 4%, lub tak duże jak 15% dla niektórych ciał glinianych. Nawet jeden punkt procentowy może zrobić różnicę w końcowym produkcie, w zależności od potrzeby precyzji. Twój wybór gliny i projekt ware, w związku z tym, musi uwzględniać kurczenie się dla temperatury, do której się pali. Na przykład, glina, której używamy w Lakeside Pottery to Baldwin 192 firmy Standard i jest ona określona jako kurcząca się o 11% dla temperatury wypalania stożek 6. Nasze testy wykazały, że około 5% kurczy się podczas procesu suszenia, 1/2% podczas wypalania biskwitu (stożek 06) i 5,5% podczas wypalania glazury (stożek 6). Całkowita wartość 11% jest pokazana na zdjęciu lampionu poniżej (przed i po).
Zauważyliśmy również przez lata wypalania, że nawet w przypadku tego samego ciała glinianego, skurcz może się różnić o 1-2% z partii na partię. Tam, gdzie dokładność jest ważna, przeprowadzamy test partii przed przystąpieniem do realizacji projektu lub mówimy naszym klientom, aby spodziewali się +/- 3% odchylenia. Więcej o suszeniu i wypalaniu.
11% skurcz gliny spec będzie wyglądał jak powyżej porównując
mokrą glinę do gotowego produktu (kamionka / stożek 6)
Przeciętna glina zawiera około 20% wody i 9% materii organicznej, dlatego gotowe garnki (biskwit lub glazura) ważą prawie 30% mniej niż początkowa waga gliny.
Temperatury wypalania
Istnieją trzy podstawowe zakresy temperatur. Chociaż istnieje pewne niewielkie zróżnicowanie pomiędzy poszczególnymi garncarzami, zakresy te są ogólnie uważane za
– Low-Fire: Cone 06 do Cone 3 (1850 °F – 2135°F)
– Mid-Range: Stożek 4 do Stożka 7 (2160°F – 2290°F)
– Wysoki ogień: Cone 8 do Cone 10 (2315 °F – 2380 °F)
Co dzieje się z gliną podczas wypalania?
Podczas pełnego cyklu wypalania gliny w piecu, glina przechodzi z całkowicie kruchej substancji (glina) do substancji podobnej do kamienia (ceramika) nieprzepuszczalnej dla wody i czasu. Po całkowitym wysuszeniu gliny na powietrzu, „Bone dry”, i umieszczeniu jej w piecu, wypalanie składa się z kilku etapów opisanych poniżej.
1) Spalenie węgla i siarki
Ciała gliniane zawierają węgiel, materiały organiczne i siarkę, które spalą się pomiędzy 570°F a 1470°F (lub 300°C a 800°C).
2) Chemicznie połączona woda wyparta
Po wysuszeniu gliny na powietrzu, nadal zawiera ona około 15% wody, która jest chemicznie związana. Chemicznie, glina jest zdefiniowana jako cząsteczka tlenku glinu i dwie cząsteczki krzemionki połączone z dwiema cząsteczkami wody. Chemicznie połączone wiązanie wody rozluźnia się podczas ogrzewania w tym samym czasie, jak węgiel i siarka spalić. Chemicznie związana woda wydostaje się z ciała glinianego pomiędzy 660° F a 1470°F (350° C a 800° C). Garnek stanie się znacznie lżejszy, bez fizycznego skurczu. Krytyczne jest, że na tym etapie, wzrost temperatury jest powolny, aby zapobiec szybkiej ucieczce pary, co może spowodować eksplozję.
3) Inwersja kwarcu
Kwarc, zwany także tlenkiem krzemu, ma strukturę krystaliczną, która zmienia się w temperaturze 1060°F (573°C). Ta zmiana (Quarts Inversion) w strukturze krystalicznej spowoduje ceramiki do zwiększenia rozmiaru o 2% podczas ogrzewania i stracić to 2% po schłodzeniu. Towar jest kruchy podczas tej zmiany i temperatura pieca musi zostać podniesiona.
4) Spiekanie / Bisquing
Początek przy około 1650°F (900°C) cząstki gliny zaczynają się topić. Proces ten nazywany jest spiekaniem, po zakończeniu którego glina staje się ceramiczna. Po osiągnięciu temperatury pomiędzy 1800°F (stożek 06) a 1950°F (stożek 04) następuje bisquied. Na tym etapie, ceramiczne porowate, nieco kruche, jeszcze nie pionowo i nazywa Earthenware lub Bisque. Bisque pozwala mokre, surowe szkliwa do przylegania do ceramiki przed Glaze firing.
5) Vitrification i dojrzałość
Vitrification jest stopniowe połączenie z gliny, która sprawia, że gotowy produkt twardsze i bardziej wytrzymałe. Ponieważ witryfikacja postępuje wraz ze wzrostem temperatury, udział szklistego wiązania wzrasta, a porowatość wypalanej ceramiki staje się niższa.
Jest to również podczas tego etapu, że mulit lub kryształy krzemianu glinu są tworzone, które działają jako spoiwo wzmacniające ciało gliniane jeszcze bardziej.
Szklenie samo w sobie nie czyni ceramiki nieprzepuszczalną dla wody w większości przypadków. Jednakże, porcelana, która jest wśród najbardziej wertified ceramicznych jest nieprzepuszczalny nawet bez glazury. Kamionka jest pół-witryfikowana i nie byłaby nieprzepuszczalna bez glazury
6) Chłodzenie
Krystaliczna forma krzemionki, jak ochładza się powyżej 420°F (220°C) musi być chłodzona powoli, jak przechodzi przez tę krytyczną temperaturę, aby uniknąć pęknięć.
Zobacz więcej o suszeniu i wypalaniu gliny
Kryteria wyboru ciała glinianego
1) Proces tworzenia: Ręczne budowanie, Koło garncarskie, Rzeźbienie lub odlewanie
2) Wielkość i forma pracy
3) Tekstura powierzchni
4) Temperatura i rodzaj wypalania
5) Zastosowanie produktu końcowego
6) Kolor gliny efekt szkliwa
 |
 |
 |
Podstawowym wymogiem dla glinianego korpusu budowlanego jest wytrzymałość i plastyczność.
Wytrzymałość
Wytrzymałość to zdolność uformowanej gliny do utrzymywania się na stałym poziomie, gdy kształty są konstruowane, przenoszone i mocowane bez zwisania, rozciągania lub pękania. Ręcznie budowane formy wymagają wysokiego stopnia wytrzymałości na etapie greenware. Wytrzymałość staje się jeszcze ważniejsza, gdy ręcznie budowane obiekty są większe lub bardziej płaskie. Wyższa proporcja szamotu (od 5% do 30%) jest typowa dla ręcznie budowanych wyborów. Szamot może być drobny lub gruboziarnisty, w zależności od jakości powierzchni, jaką chce uzyskać garncarz. Tak wysoki dodatek szamotu powoduje również szybsze schnięcie gliny na powietrzu oraz redukcję możliwości pękania podczas procesu suszenia.
Plastyczność
Projekt hand building będzie również wymagał plastyczności, aby był wykonalny. Im bardziej ekstremalne kształty są budowane (np, ostre kąty lub zwijanie), tym więcej plastyczności będzie potrzebowała glina.
Ciało z gliny do rzucania
 |
 |
 |
Istnieją trzy cechy niezbędne dla ciała z gliny do rzucania: a) wysoki stopień plastyczności, niski wskaźnik absorpcji wody i c) wystarczająco mocne, aby utrzymać swój kształt podczas pracy (ściskanie, obracanie, siła grawitacji, ciągnięcie i pchanie).
Plastyczność
Plastyczność jest najważniejszą cechą potrzebną do rzucania, aby nadawała się do obróbki i poruszania na kole garncarskim. Glina kulista lub porcelana są bardzo plastyczne i są często używane do rzucania. Jednak im bardziej plastyczna jest glina, tym bardziej będzie się kurczyć i dlatego ma większy potencjał do wypaczania podczas suszenia.
Wytrzymałość
Glina do rzucania musi mieć wystarczającą wytrzymałość, aby stać pionowo, gdy rzuca się w wyższe formy. Aby osiągnąć siłę, rzucając ciała gliny zawierają pewne cząstki, takie jak piasek lub grog lub obu. Kiedy szamot jest używany w rzucanie ciała, to musi być drobniejsze, aby zapewnić siłę, nie będąc zbyt grube, aby zranić ręce garncarza. Ogólnie rzecz biorąc, glina do rzucania nie powinna zawierać więcej niż 7 do 9% dodatków.
Wchłanianie wody
Dłużej glina jest obrabiana na kole garncarskim, tym bardziej staje się miękka, ponieważ woda miesza się z gliną zwiększając szansę na upadek i ograniczając wielkość / wysokość naczyń. Szybkość wchłaniania wody jest zatem ważnym czynnikiem. Plastyczne gliny wchłaniają mniej wody niż gliny z grubymi materiałami i są po sztywnej stronie. Oznacza to również, że glina jest trudniejsza i bardziej męcząca do pracy z możliwością ranienia mięśni i stawów. Dlatego też dobra glina do rzucania musi być zrównoważona pomiędzy plastycznością, wytrzymałością i absorpcją wody.
Klasy glinianego ciała
Istnieje tak wiele możliwości wyboru glin i może być trudno wybrać właściwą dla siebie. Jak wybrać, która glina jest odpowiednia dla Ciebie i Twoich potrzeb jako garncarza? Co musisz wiedzieć? Jak się tego dowiedzieć?
Trzy najczęściej używane ciała gliniane to wyroby gliniane, kamionka średniopalna, kamionka wysokopienna i porcelana. Wszystkie trzy są dostępne w handlu w wilgotnych i gotowych do użycia opakowaniach po 25 funtów. Ciała gliniane mogą być również produkowane poprzez mieszanie suchych glin i dodatków z wodą w celu stworzenia własnego pożądanego ciała glinianego dla konkretnych zastosowań i oszczędności kosztów.
Gliny gliniane
Gliny gliniane są najstarszymi znanymi starożytnym garncarzom i są najczęstszymi naturalnie występującymi. Gliny te są bardzo plastyczne i łatwe w obróbce. Earthenware gliny zawierają żelazo i inne zanieczyszczenia mineralne, które powodują gliny, aby osiągnąć optymalną twardość w niższych temperaturach między 1745 ° F i 2012 ° F (950 ° C i 1100 ° C), w wyniku czego bardziej miękkie, unvitrified (nie zamienił się w szkło) wydajność porowatej ceramiki umożliwiając bogate kolory gliny po wypaleniu, niski współczynnik skurczu i mogą być barwione łatwo. Nieszkliwione wyroby gliniane, takie jak terakota, są porowate i nie są wodoszczelne. Wyroby gliniane są bardziej wyrozumiałe niż glina z drobniejszymi cząstkami. Występuje ona powszechnie w przyrodzie i jest używana głównie do produkcji cegieł, płytek i produktów roślinnych. Naczynia gliniane nie sprawdzają się dobrze w przypadku naczyń, w których przechowywane są płyny (np. wazony, kubki, dzbanki), chyba że są szkliwione. Glazurowane wyroby gliniane są zazwyczaj bardziej kruche niż glazurowane wyroby kamionkowe. Typowe kolory dla większości glin glin glinianych to czerwony, pomarańczowy, żółty i jasnoszary. Kolory dla fired earthenware obejmuje brązowy, czerwony, pomarańczowy, buff, średni szary i biały. Fired kolory są głównie określane przez zawartość zanieczyszczeń mineralnych i rodzaju wypalania. Ponieważ wypalanie glazury odbywa się w niższej temperaturze, kolory glazury mają tendencję do bycia bardziej żywymi niż glazury kamionkowe, które są wypalane w wyższych temperaturach.
Glinki kamionkowe
Glinki kamionkowe są plastikowe i często są szare, gdy są wilgotne. Ich spalone kolory zakres przez jasnoszary i buff, do średniej szarości i brązu. Fired kolory są znacznie dotknięte przez typ firing.
Glinki kamionkowe mają współczynnik absorpcji około 2 do 5 procent, i są zwykle spalane do temperatur w zakresie od 2100 stopni do 2372 stopni F (stożek 3-stożkowy 11). Gliny kamionkowe noszą nazwę „Stoneware”, ponieważ wypalane garnki wykazują cechy kamieniopodobne (twarda, gęsta powierzchnia o zróżnicowanym kolorze). Kamionka dobrze łączy się z glazurami i powinna być szczelna po wypaleniu do dojrzałości. Jest twardy i wyrozumiały podczas rzucania i etapów wypalania. Kamionka jest bardzo powszechne gliny dla garncarzy produkcji.
Opalone kamionki kolory od buff lub jasnoszary do brązu lub ciemnoszary. Ze względu na swoje twarde, szczelne cechy, glina ta jest doskonałym wyborem do zastosowań funkcjonalnych, takich jak naczynia obiadowe. Im wyższa temperatura dojrzewania kamionki gliny, bardziej trwałe i bardziej wodoodporne jest ware.
Porcelana / Kaolin / Ball Clays
Porcelana i glina kaolin są używane do wysokiej jakości ware w tym sprzętu laboratoryjnego. Porcelany i kaolinu gliny są praktycznie identyczne i są uważane za najlepsze gliny dostępne do produkcji ceramiki. Są one również najdroższe. Są one w dużej mierze glina krzemianowa i są odporne na wysokie temperatury. Jeśli chcesz zrobić wysokiej jakości ware, to ten rodzaj gliny jest najlepszy dla Ciebie. Ceramika będzie prawdopodobnie biały lub blady kolor, chyba że kupisz gliny, które zostały zmieszane z tlenkiem żelaza, aby go redder.
Porcelana, charakteryzuje się stopniem absorpcji od 0 do 1 procent, jest produktem wielu setek lat rozwoju przez wczesnych chińskich garncarzy. Jej głównym składnikiem jest Kaolin, znany również jako glinka porcelanowa. Kaolin sam w sobie ma temperaturę topnienia około 3275 stopni F i jest trudny do formowania z powodu niskiej plastyczności. Aby uzyskać gęste, twarde, białe, półprzezroczyste ciało gliniane znane jako porcelana, Kaolin jest mieszany z innymi glinami, aby osiągnąć wysoki stopień urabialności i obniżyć temperaturę wypalania. Zazwyczaj porcelana jest wypalana w temperaturze powyżej 2300 stopni F (stożek 9), ale może być przygotowana do wypalania w temperaturach tak niskich jak 1900 stopni F (stożek 04*) poprzez dodanie niezwykłych składników.
Ponieważ składa się z tak małych cząstek, porcelana oferuje optymalne właściwości gładkości i może być manipulowana nawet wtedy, gdy jest bardzo cienka, aby osiągnąć półprzezroczyste, delikatne formy. Jest jednak trudna w obróbce na etapie rzucania, ponieważ jest mało plastyczna. Pęka i deformuje się łatwo podczas suszenia i etapów wypalania, ponieważ jego optymalna gęstość nie jest osiągana aż do prawie temperatury topnienia gliny.
Glinki kuliste są bardzo plastyczne i zawierają niewiele zanieczyszczeń mineralnych. Płoną do swojej dojrzałej twardości w temperaturze około 2340°F (1300°C). Gdy są wilgotne są ciemnoszare, a po wypaleniu są jasnoszare lub jasnobrązowe. Gliny kuliste mają jednak poważną wadę. Nie mogą być używane samodzielnie z powodu ich nadmiernego skurczu podczas suszenia i wypalania. Są one jednak niezwykle użyteczne, gdy dodaje się je do innych glin w celu zwiększenia urabialności i plastyczności.
Kolory gliny
Gliny występują w kolorze białym, zgaszonym białym i ciemnych kolorach, takich jak Terra Cotta. Obszary wpływające na Twoją decyzję to efekt szkliwienia na gotowym wyrobie i konserwacja studia.
Efekt szkliwienia
Mamy kilka płytek testowych z użyciem tego samego szkliwa na różnych glinach i niektóre szkliwa, (w szczególności szkliwa półprzezroczyste), wyniki końcowe są bardzo różne. Upewnij się, że testujesz możliwe gliny z twoimi szkliwami najpierw, zanim zdecydujesz się na dużą ilość gliny lub szkliwa
Konserwacja studia
Ciemne kolory gliny, w szczególności Terra Cotta, powodują duży bałagan. Dużo trudniej je wyczyścić (podłogę, narzędzia, ręce) i mogą poplamić ubranie. Jeśli wybierasz więcej niż jedną glinkę pamiętaj, że będziesz musiał mieć pojemnik na surowce wtórne dla każdego typu, a deska klinująca nie powinna dzielić się ciemną i jasną glinką, aby uniknąć zanieczyszczenia koloru.
Mieszanie glinek Zastosowanie
 |
 |
 |
Jeśli dwa rodzaje glinek są używane w tym samym naczyniu (niezalecane), stopień skurczu będzie przeważnie inny i może dojść do rozdzielenia podczas suszenia i/lub procesu wypalania. W naszym przypadku natknęliśmy się na problem, kiedy chcieliśmy użyć poślizgu (papki) jako dekoracyjnej tekstury powierzchni, ale biorąc pod uwagę poziom szamotu w używanym przez nas typie kamionki, efekt końcowy był szorstki i nieatrakcyjny. Zastanawialiśmy się nad wykonaniem lub zakupem szlamu z innej gliny bez szamotu, ale rozdzielenie i różnice kolorystyczne stanowiłyby problem. Naszym rozwiązaniem było zrobienie poślizgu (zobacz link jak zrobić poślizg) i przesianie go dwukrotnie przez sito o średnicy 100 oczek. Rozwiązanie to sprawdza się doskonale już od prawie 15 lat.
.
