Scegliere e selezionare il giusto corpo d’argilla

Introduzione

Quando si prende una decisione o si cerca di selezionare il corpo d’argilla giusto per la propria applicazione, è necessario considerare il prodotto finale, il costo e il livello di abilità. Quando si sceglie un’argilla, bisogna anche sapere a quale tipo di forno si ha accesso e i suoi limiti di temperatura. Ogni argilla ha un range di temperatura specifico. Potresti scoprire che vuoi usare più di un corpo di argilla se usi una varietà di metodi di costruzione come il tornio del vasaio o la costruzione a mano. Abbiamo imparato che prima di selezionare l’argilla che sarà meglio usare, ci sono molte variabili da considerare, e nel voler condividere la conoscenza che abbiamo acquisito dalle nostre esperienze, abbiamo messo insieme il tutorial qui sotto.

Che cos’è l’argilla

L’argilla è costituita dalle particelle più fini di roccia erosa dal vento e dalla pioggia che vengono portate via dall’acqua corrente. Queste particelle si raccolgono sul fondo dei fiumi o dei torrenti dove si attaccano insieme e si compattano. L’argilla si trova quasi ovunque ed è economica. Ha diversi stati di transizione; quando è bagnata è molliccia ed elastica, e si può fare qualsiasi forma si voglia. Quando si asciuga leggermente diventa della consistenza del cioccolato o del formaggio cheddar e può essere intagliata o raschiata. Si asciuga ulteriormente, abbastanza rapidamente a seconda del suo spessore e dell’umidità, quando l’acqua evapora in uno stato fragile. A questo punto, può essere resa di nuovo morbida bagnandola. Quindi, qualunque sia la forma dell’argilla, non sarà permanente fino a quando non sarà riscaldata ad alte temperature.

Termini importanti:

Argilla bagnata: Argilla mista pronta per essere formata, allo stato più elastico dell’argilla

Duro come la pelle: Una fase del processo di essiccazione in cui un oggetto in argilla può essere maneggiato con cura senza pericolo di deformazione della forma, ma l’argilla è ancora abbastanza duttile da poter essere modificata se lo si desidera

Greenware: Una fase della produzione della ceramica in cui un recipiente sta attraversando il processo di essiccazione necessario prima di essere cotto in modo sicuro.

Ossigeno asciutto: Argilla completamente asciutta all’aria, al suo stato più fragile, come un biscotto

Bisque: Una fase intermedia della cottura (chiamata anche: prima cottura). Il recipiente è poroso dopo essere stato cotto dandogli la capacità di assorbire l’acqua della soluzione di smalto facendo aderire i materiali di smalto al pezzo mentre mantiene la sua forma

Grog: Una sostanza simile alla sabbia che viene aggiunta a un corpo di argilla per aggiungere lavorabilità, forza e aiuta a ridurre il ritiro dell’argilla.

Cosa è la ceramica
La ceramica è resistente al calore, non metallica, isolante (non conduce elettricità), resistente alla corrosione, dura, ma fragile (come il vetro), solidi inorganici fatti di argilla che è stata cotta ad alta temperatura. Una volta che l’argilla viene cotta ad alta temperatura, la sua composizione chimica cambia permanentemente e diventa Ceramica che non si dissolverà mai più in acqua. Tutto ciò che è fatto di argilla cotta è ceramica, compresi gli articoli da tavola, le pentole, gli articoli da forno, i mattoni, le tegole, le tegole per il tetto, le attrezzature per il bagno (per esempio, il lavandino), ecc. I seguenti termini rientrano tutti nella categoria della ceramica: Ceramica, porcellana, porcellana, gres, terracotta

Ritrazione e perdita di peso
L’argilla si ritira sia durante l’essiccazione che la cottura. Diversi tipi di argilla si restringono a tassi diversi, che possono arrivare al 4% o al 15% per alcuni tipi di argilla. Anche un solo punto percentuale può fare la differenza nel prodotto finale, a seconda del vostro bisogno di precisione. La vostra scelta dell’argilla e del design dell’oggetto, quindi, deve tenere conto del restringimento per la temperatura a cui si spara. Per esempio, l’argilla che usiamo a Lakeside Pottery è la Baldwin 192 di Standard ed è specificata per ritirarsi dell’11% alla temperatura di cottura del cono 6. I nostri test hanno mostrato che circa il 5% si restringe durante il processo di essiccazione, 1/2% durante la cottura del bisque (cono 06) e 5,5% durante la cottura dello smalto (cono 6). Il totale dell’11% è mostrato nella foto della lanterna qui sotto (prima e dopo).

Abbiamo anche scoperto in anni di cottura, che anche con lo stesso corpo di argilla, il ritiro può variare dell’1-2% da lotto a lotto. Quando l’accuratezza è importante, eseguiamo un test del lotto prima di procedere con un progetto o diciamo ai nostri clienti di aspettarsi una variazione del +/- 3%.

Le specifiche dell’argilla con un restringimento dell’11% assomiglieranno a quelle riportate sopra, confrontando
l’argilla bagnata con il prodotto finito (gres / cono 6)

L’argilla media contiene circa il 20% di acqua e il 9% di materia organica, quindi i vasi finiti (bisquit o smaltati) pesano quasi il 30% in meno del peso iniziale dell’argilla.

Temperature di cottura
Ci sono tre intervalli di temperatura di base. Anche se c’è qualche leggera variazione tra i singoli vasai, queste gamme sono generalmente considerate come

– Low-Fire: Cono 06 a Cono 3 (1850 °F – 2135°F)
– Fascia media: Cono 4 a Cono 7 (2160 °F – 2290°F)
– Alto Fuoco: Cono 8 a Cono 10 (2315 °F – 2380°F)

Cosa succede all’argilla durante la cottura?
Durante il ciclo completo di cottura dell’argilla in un forno, l’argilla passa da sostanza totalmente fragile (argilla) a sostanza simile alla pietra (ceramica) impermeabile all’acqua e al tempo. Dopo che l’argilla si è completamente asciugata all’aria, “Bone dry”, e messa nel forno, la cottura consiste in diverse fasi descritte qui sotto.

1) Bruciatura di carbonio e zolfo
I corpi di argilla contengono tutti carbonio, materiali organici e zolfo che bruceranno tra 570°F e 1470°F (o 300°C e 800°C).
2) L’acqua chimicamente combinata, spinta via
Dopo che l’argilla è asciugata all’aria, contiene ancora circa il 15% di acqua che sono chimicamente legati. Chimicamente, l’argilla è definita come una molecola di allumina e due molecole di silice legate con due molecole di acqua. Il legame chimico dell’acqua si allenta quando viene riscaldato nello stesso momento in cui il carbonio e lo zolfo bruciano. L’acqua chimicamente legata fuoriesce dal corpo dell’argilla tra 660° F e 1470°F (350° C e 800° C). Il vaso diventerà sostanzialmente più leggero senza restringimento fisico. È fondamentale che durante questa fase, l’aumento della temperatura sia lento per evitare una rapida fuoriuscita di vapore che può provocare un’esplosione.
3) Inversione del quarzo
Il quarzo, chiamato anche ossido di silice, ha una struttura cristallina che cambia ad una temperatura di 1060°F (573°C). Questo cambiamento (Inversione di quarzo) nella struttura cristallina farà sì che la ceramica aumenti di dimensioni del 2% durante il riscaldamento e perda questo 2% quando si raffredda. La ceramica è fragile durante questo cambiamento e la temperatura del forno deve essere aumentata.
4) Sinterizzazione / Bisquing
A partire da circa 1650°F (900°C) le particelle di argilla iniziano a fondersi. Questo processo è chiamato sinterizzazione e quando è completato, l’argilla è diventata ceramica. Una volta raggiunta la temperatura tra i 1800°F (cono 06) e i 1950°F (cono 04) si parla di bisquit. In questa fase, la ceramica porosa, un po’ fragile, non ancora vertificata e viene chiamata terracotta o Bisque. Il Bisque permette agli smalti umidi e grezzi di aderire alla ceramica prima della cottura degli smalti.
5) Vitrificazione e maturità
La vetrificazione è la progressiva fusione di un’argilla che rende il prodotto finito più duro e durevole. Man mano che la vetrificazione procede con l’aumento della temperatura, la proporzione di legame vetroso aumenta e la porosità della ceramica cotta diventa più bassa.

È anche durante questa fase che si formano cristalli di mullite o silicato di alluminio che agiscono come legante rafforzando ulteriormente il corpo dell’argilla.

La sola vetrificazione non rende la ceramica impermeabile all’acqua nella maggior parte dei casi. Tuttavia, la porcellana, che è tra le ceramiche più vertificate, è impermeabile anche senza smalto. Il gres è semi-vitrificato e non sarebbe impermeabile senza smalto
6) Raffreddamento
La forma cristallina della silice, quando si raffredda oltre i 420°F (220°C) deve essere raffreddata lentamente mentre si muove attraverso questa temperatura critica per evitare crepe.
Vedi di più sull’asciugatura e la cottura dell’argilla

Criteri di scelta del corpo di argilla

1) Il processo di fabbricazione: Costruzione a mano, ruota della ceramica, Scultura o Colata

2) Dimensione e forma del tuo lavoro

3) Struttura della superficie

4) Temperatura e tipo di cottura

5) Utilizzo del prodotto finale

6) Effetto smalto del colore dell’argilla

Il requisito principale di un corpo di argilla da costruzione a mano è la forza e la plasticità.

Resistenza
La resistenza è l’abilità dell’argilla formata di mantenersi salda mentre le forme sono costruite, maneggiate e attaccate senza cedimenti, stiramenti o crepe. Le forme costruite a mano hanno bisogno di un alto grado di forza nella fase di greenware. La forza diventa ancora più importante quando gli oggetti costruiti a mano sono più grandi o più piatti. Un rapporto più alto di grog (dal 5% al 30%) è tipico per le scelte di costruzione a mano. Il grog può essere fine o grossolano, a seconda delle qualità di superficie che il vasaio vuole. Aggiunte così alte di grog si traducono anche in un tempo di asciugatura all’aria dell’argilla più veloce e con una riduzione della possibilità di crepe durante il processo di asciugatura.
Plasticità
Un progetto di costruzione a mano avrà anche bisogno di plasticità per essere lavorabile. Più estreme sono le forme da costruire (ad es, angoli acuti o avvolgimenti), più plasticità avrà bisogno l’argilla.

Corpi di argilla da lancio

Ci sono tre caratteristiche necessarie per un corpo di argilla da lancio: a) alto grado di plasticità, basso tasso di assorbimento di acqua e c) abbastanza forte da mantenere la forma mentre viene lavorato (schiacciato, girato, forza di gravità, tirato e spinto).
Plasticità
La plasticità è la caratteristica più importante necessaria per il lancio per renderlo lavorabile e mobile sul tornio da vasaio. L’argilla a sfera o la porcellana sono altamente plastiche e sono spesso usate per il lancio. Tuttavia, più un’argilla è plastica, più si restringe e quindi ha un maggiore potenziale di deformazione durante l’essiccazione.
Forza
L’argilla da lancio deve avere abbastanza forza per stare in piedi quando viene lanciata in forme più alte. Per ottenere la forza, i corpi dell’argilla da lancio contengono alcune particelle come la sabbia o il grog o entrambi. Quando il grog è usato in un corpo da lancio, deve essere più fine per fornire la forza senza essere troppo grossolano per ferire le mani del vasaio. In generale, un corpo di argilla da lancio non dovrebbe contenere più del 7-9% di additivi particolati.
Assorbimento dell’acqua
Più a lungo un’argilla viene lavorata sul tornio del vasaio, più diventa morbida perché l’acqua si mescola con l’argilla aumentando la possibilità di collasso e limitando la dimensione/altezza del vaso. Il tasso di assorbimento dell’acqua è quindi un fattore importante. Le argille plastiche assorbono meno acqua dell’argilla con materiali grossolani e sono più rigide. Questo significa anche che l’argilla è più dura e più faticosa da lavorare con la possibilità di ferire i muscoli e le articolazioni. Pertanto, una buona argilla da lancio deve essere bilanciata tra plasticità, forza e assorbimento dell’acqua.

Classi di argilla

Ci sono così tante scelte di argille e può essere difficile scegliere quella giusta per te. Come fai a scegliere quale argilla è giusta per te e per le tue esigenze di vasaio? Cosa devi sapere? Come lo scopri?

Le tre argille più comunemente usate sono la terracotta, il gres a media cottura, il gres ad alta cottura e la porcellana. Tutti e tre sono disponibili in commercio in confezioni umide e pronte all’uso da 25 libbre. I corpi di argilla possono anche essere prodotti mescolando argille secche e additivi con acqua per creare il proprio corpo di argilla desiderato per applicazioni specifiche e risparmio di costi.
Arti di terracotta
Le argille di terracotta sono le più antiche conosciute dagli antichi vasai e sono le più comuni trovate in natura. Queste argille sono altamente plastiche e facili da lavorare. Le argille di terracotta contengono ferro e altre impurità minerali che fanno sì che l’argilla raggiunga la sua durezza ottimale a temperature più basse, tra i 1745°F e i 2012°F (950°C e 1100°C), ottenendo una ceramica più morbida, non vetrificata (non trasformata in vetro) e porosa che permette di ottenere colori ricchi di argilla dopo la cottura, un basso fattore di restringimento e può essere macchiata facilmente. La terracotta non smaltata, come la terracotta, è porosa e non impermeabile. La terracotta è più indulgente dell’argilla con particelle più fini. È comune in natura ed è usata principalmente per mattoni, piastrelle e prodotti per la coltivazione. La terracotta non funziona bene per recipienti che contengono liquidi (per esempio, vasi, tazze, brocche) a meno che non sia smaltata. I prodotti in terracotta smaltata tendono ad essere più fragili dei prodotti in gres smaltato. I colori tipici per la maggior parte delle argille di terracotta sono rosso, arancione, giallo e grigio chiaro. I colori per la terracotta cotta includono il marrone, il rosso, l’arancione, il bufalo, il grigio medio e il bianco. I colori cotti sono determinati principalmente dal contenuto di impurità minerali e dal tipo di cottura. Poiché la cottura dello smalto avviene ad una temperatura più bassa, i colori dello smalto tendono ad essere più vivaci rispetto agli smalti di gres che sono cotti a temperature più alte.
A argille di gres
Le argille di gres sono plastiche e sono spesso grigie quando sono umide. I loro colori cotti variano dal grigio chiaro e dal giallo, al grigio medio e al marrone. I colori cotti sono molto influenzati dal tipo di cottura.

Le argille di gres hanno un fattore di assorbimento di circa il 2-5%, e sono solitamente cotte a temperature che vanno da 2100 gradi a 2372 gradi F (cono 3-cono 11). Le argille di gres sono chiamate “Stoneware” perché i vasi cotti mostrano caratteristiche simili alla pietra (superficie dura e densa con colore variegato). Il gres si lega bene con i suoi smalti, e dovrebbe essere a prova di perdite dopo la cottura a maturità. È duro e indulgente durante le fasi di lancio e di cottura. Il gres è un’argilla molto comune per i ceramisti di produzione.

I colori del gres cotto vanno dal buff o grigio chiaro al marrone o grigio scuro. A causa delle sue qualità dure e strette, questa argilla è una scelta eccellente per le applicazioni funzionali come il vasellame. Più alta è la temperatura di maturazione dell’argilla di gres, più durevole e più resistente all’acqua è l’articolo.
A argille di porcellana / caolino / sfera
La porcellana e l’argilla di caolino sono usate per articoli di alta qualità tra cui attrezzature di laboratorio. Le argille porcellana e caolino sono praticamente identiche e sono considerate le migliori argille disponibili per la fabbricazione di ceramiche. Sono anche le più costose. Sono un’argilla largamente silicatica e sono resistenti alle alte temperature. Se vuoi fare ceramica di alta qualità, allora questo tipo di argilla è il migliore per te. La ceramica sarà probabilmente bianca o di colore pallido, a meno che non si acquisti argilla che è stata mescolata con ossido di ferro per renderla più rossa.

La porcellana, caratterizzata da un tasso di assorbimento dallo 0 all’1%, è il prodotto di molte centinaia di anni di sviluppo dei primi vasai cinesi. Il suo ingrediente principale è il caolino, noto anche come argilla cinese. Da solo, il caolino ha un punto di fusione di circa 3275 gradi F, ed è difficile da formare a causa della bassa plasticità. Per ottenere il corpo denso, duro, bianco e traslucido dell’argilla conosciuto come Porcellana, il caolino viene mescolato con altre argille per ottenere un alto grado di lavorabilità e per abbassare la temperatura di cottura. Tipicamente, la porcellana viene cotta a temperature superiori ai 2300 gradi F (cono 9), ma può essere formulata per la cottura a temperature inferiori ai 1900 gradi F (cono 04*) aggiungendo ingredienti insoliti.

Perché è composta da particelle così piccole, la porcellana offre ottime qualità di morbidezza, e può essere manipolata anche quando è estremamente sottile per ottenere forme traslucide e delicate. Tuttavia, è difficile da lavorare durante la fase di lancio a causa della sua bassa plasticità. Si crepa e si deforma facilmente durante le fasi di essiccazione e cottura, perché la sua densità ottimale non è raggiunta fino a quasi il punto di fusione dell’argilla.

Le argille a sfera sono altamente plastiche e contengono poche impurità minerali. Raggiungono la loro durezza matura a circa 2340°F (1300°C). Quando sono umide sono di colore grigio scuro e quando sono cotte sono o grigio chiaro o grigio chiaro. Le argille a palla hanno un grave inconveniente. Non possono essere usate da sole a causa del loro eccessivo restringimento durante l’essiccazione e la cottura. Sono estremamente utili, tuttavia, se aggiunte ad altre argille per aumentare la lavorabilità e la plasticità.

Colori dell’argilla
Le argille sono disponibili in bianco, bianco sporco e colori scuri come la Terra Cotta. Le aree che influenzano la vostra decisione sono l’effetto dello smalto sul prodotto finito e la manutenzione dello studio.

Effetto dello smalto
Abbiamo diverse piastrelle di prova usando lo stesso smalto su argille diverse e alcuni smalti, (in particolare quelli traslucidi), i risultati finali sono molto diversi. Assicuratevi di testare le possibili argille con i vostri smalti prima di impegnarvi in una grande quantità di argilla o smalto

Manutenzione dello studio
I colori scuri dell’argilla, in particolare la Terra Cotta, fanno un gran casino. Sono molto più difficili da pulire (pavimento, strumenti, mani) e possono macchiare i vestiti. Se scegliete più di un’argilla ricordate che dovrete avere un contenitore di riciclaggio per ogni tipo e la tavola di incastro non dovrebbe condividere argilla scura e chiara per evitare la contaminazione dei colori.

Applicazione delle argille miste

Se due tipi di argilla sono usati nello stesso recipiente (non raccomandato), il tasso di ritiro sarà per lo più diverso e la separazione potrebbe avvenire durante l’essiccazione e/o il processo di cottura. Nel nostro caso, ci siamo imbattuti in un problema in cui volevamo usare la barbottina (slurry) come texture superficiale decorativa, ma dato il livello di grog nel tipo di gres che usiamo, l’effetto finale era ruvido e non attraente. Abbiamo considerato la possibilità di fare o acquistare una barbottina fatta di un’argilla diversa senza grog, ma la separazione e le differenze di colore sarebbero state un problema. La nostra soluzione è stata quella di fare la barbottina (vedi link su come fare la barbottina) e setacciarla due volte con uno schermo da 100 mesh. Questa soluzione ha funzionato perfettamente per quasi 15 anni.