ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КЕРАМИКИ

В данной статье Вы можете ознакомиться с технологией и этапами производства изделий из керамики. Приведенные сведения предназначены скорее для расширения кругозора, нежели как пособие по изготовлению керамических изделий.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Искусство керамики — изготовление различных предметов из глины — древний вид народного ремесла. С незапамятных времен керамические изделия служили человеку. Они различались по виду используемого сырья, составу глазурных покрытий, способу производства, по своему назначению. Повсюду, где имелись природные запасы глины, пригодной для обработки, мастера-гончары создавали разнообразные по форме и декору горшки, миски, кувшины, блюда, фляги и многие другие предметы, необходимые в быту. Пластичность материала, его тональность, колористическое многообразие глазурей, придающих изделиям пеструю и cочную окраску, способствовали тому, что керамические изделия выполняли не только сугубо утилитарную функцию, они становились произведениями искусства.

Керамика различных эпох отмечена характерными чертами своего времени. Интерес к ней сохранился и в наше время. Популярно народное художественное ремесло: гжельская, опошнянская и гуцульская керамика, дымковская игрушка, керамика Прибалтийских республик.

Ныне керамика широко используется в интерьере в виде декоративных перегородок, решеток. Из керамических кирпичей сооружают камины. Украшением служат и керамические рельефы, орнаментальные и тематические панно, подсвечники, декоративные вазы, сосуды, чаши, используемые как отдельные изделия, так и в композициях, создающих особый настрой, уют. Большой популярностью пользуются различные по форме и размеру вазы, настенная керамика — декоративные блюда, тарелки, пласты. При умелом подборе такого рода керамических предметов они хорошо вписываются в интерьер и дополняют его.

Основными технологическими видами керамики являются майолика, терракота, шамот, фарфор, фаянс. Они различаются составом глин, режимом обжига, приемами художественного оформления.

Майолика — это изделия из обожженной глины, покрытые непрозрачной глазурью и рисунком.

Терракота — предметы из обожженной цветной глины, имеющие пористую структуру, не покрытые глазурью. Характерной гаммой оттенков являются бледно-розовый, желтовато-кремовый, сероватый, кирпично-красный, вишневый. Красота изделий — панно, рельефов, декоративных скульптур — достигается благодаря пластичности, натуральной цветовой гамме глины после обжига.

Шамот используется для создания декоративных ваз, рельефов, декоративной скульптуры. Эти изделия отличаются красивой зернистой фактурой, а декорирование глазурями придает им своеобразный колорит.

Фарфор — минеральная масса из тонкой смеси каолина, пластичной глины, кварца, полевого шпата. Изделия из фарфора отличаются белизной, тонкостенностью (тонким черепком), прозрачностью. Они не пропускают жидкость даже в неглазированном виде.

Фаянс близок к фарфору, но не обладает его белизной и прозрачностью, у него черепок толще, не глазированный, он пропускает влагу. Изделия из фарфора и фаянса — это прежде всего посуда, а также декоративные изделия — вазы, блюда, различные композиции и т. д.

В начало страницы


СЫРЬЕ

Как уже отмечалось, основным сырьем производства керамических изделий является глина. Она представляет собой измельченную горную породу различного химико-минералогического состава, в соединении с водой образующую тестообразную массу, способную сохранять приданную ей форму, а при обжиге становиться камнеподобной. Основным свойством глины, определяющим ее пригодность для гончарных изделий, является пластичность. Глина — единственный в своем роде такой природный материал, имеющийся в большом количестве. Именно по этому признаку различают три сорта глин: высокопластичные, средне- и низкопластичные.

Гончары определяют пластичность обычно на ощупь, путем разминания и растирания комочков глины в руках. Один из простейших способов оценки качества материала — сформовать длинный цилиндр, который затем следует сгибать дугой до появления трещин. Чем пластичнее глина, тем меньшим будет радиус дуги при появлении трещины. Применяют и такой способ: из глиняного теста нормальной густоты делают цилиндр длиной до 10 см, диаметром 3 см. Взяв в руки цилиндр, его медленно разрывают; если глина пластична — концы разрыва будут тонкие и длинные, если тощая — короткие и толстые. Высокопластичные глины — вязкие, «жирные». Они нежны на ощупь, хорошо тянутся, легко полируются. Блеск сохраняется и после обжига. Но такая глина разрушается при высокой температуре.

Глины низкой пластичности, песчаные, «тощие», известны под названием в «глей», В изломе они матовы, шершавы на ощупь, в руках рассыпаются и практически не формуются. Их достоинство — огнеупорность. И «жирные», и «тощие» глины в естественном виде не годятся для применения в производстве. Они требуют соответствующей обработки: в зависимости от вида изделий и качества керамической массы увеличивают или уменьшают пластичность глины. Для этого используют песок и шамот.

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

В начало страницы


ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЯ

КИзготовление керамических изделий включает несколько этапов: приготовление тестообразной массы, формовка изделия, нанесение декора, сушка, обжиг в печи.

Вкратце о каждом этапе.

Глиняное тесто должно быть однородно по структуре, без слоистости и воздушных пузырей, равномерно перемешано с добавками, увлажнено до необходимой пластичности, способно принимать ту или иную форму при небольшом давлении. Кондиционная глина не прилипает к рукам, ее отдельные куски легко соединяются. Есть несколько способов приготовления глиняного теста. Один из них заключается в следующем: подсушенную и раздробленную глину заливают большим количеством воды, размешивают до текучего состояния, пропускают через сито в чистую емкость. Глина оседает на дно. Затем избыток воды удаляют путем испарения или при помощи насоса. Летом вода легко испаряется в широкой емкости.

Перед формованием глиняная масса подвергается дополнительной обработке: из нее удаляют пузырьки воздуха, переминая, придают ей однородную структуру.

Формование керамических изделий осуществляют различными способами: пластическим формованием, литьем (с использованием гипсовых форм), прессованием, горячим литьем под давлением.

ceramics

Рис. 1. Набор инструментов для керамических работ:
А-Б – стеки; В – шаблоны, Г – клюшке;
Д – струна с ручками; Е – ложечка;
Ж – скалка; 3 – ножи; И – кронциркуль и циркуль;
К – гончарные ножи.

Наиболее часто применяются способы пластического формования: ручное — «от руки» (при производстве тонких художественных изделий — цветов, украшений и т. д.); формовка «колбасками»; в гипсовых формах лепкой; в гипсовых формах с помощью шаблона; на гончарном круге.

ceramics

Рис. 2. Формовка изделий вручную

В современной художественной керамике применяют такие приемы декорирования, как огневая патинировка в окислительной и восстановительной среде, тонирование и роспись изделия солями и кислотами металлов, взятыми в чистом виде или введенными в состав цветного ангоба, глазури, эмали.

Гончарный круг позволяет создавать симметричные, равномерно расширяющиеся или сужающиеся сосуды разнообразной формы. Он состоит из железного вертикального стержня, прикрепленного к рабочему столу, и двух деревянных кругов — большого, нижнего (диаметр — 95—105 см), и малого, верхнего (диаметр — 30—40 см). Гончарный круг приводится в движение вращением ногой нижнего круга. Верхний круг является непосредственно рабочим местом, на котором формуют изделие. При этом необходимы некоторые инструменты: деревянный резан, кусок плоской резины, грецкая губка, металлическая клюшка, кусочки кожи и оргстекла.

ceramics

Рис. 3. Схемы гончарных кругов
Рис. 4. Общий вид гончарного круга
Рис. 5. Турнетка

Работа на гончарном круге требует виртуозного мастерства. Сырую глину, брошенную на гончарный круг, мокрыми руками вытягивают в конус. Нажимая на него сверху рукой, гончар опускает массу вниз. Это повторяется несколько раз (для выравнивания текстуры глиняной массы). Вытянутый ком в результате нажима большим пальцем превращают в полый цилиндр. Пропуская стенки цилиндра между двумя пальцами, вытачивают корпус и шейку изделия. С помощью деревянного резака массе придают необходимую форму. Во время формования руки следует периодически смачивать водой, чтобы усилить скольжение пальцев. Придав изделию законченную форму, его заглаживают мокрой губкой и кусочком резины, после чего тонкой проволокой или шпагатом срезают с гончарного круга и ставят для сушки — чаще всего на воздухе. Высохшее до 19—20 % влажности изделие устанавливают на центр верхнего круга, прикрепив кусочком глины, и подправляют соответствующими инструментами; вытачивают металлическим крючком, заглаживают мокрой губкой, полируют оргстеклом. Если изделие состоит из нескольких деталей, их склеивают. Далее идет декорирование.

ceramics

Рис. 4. Формовка изделий на гончарном круге

Литье в гипсовых формах основано на способности гипса впитывать влагу. Разжиженную глиняную массу, так называемый шликер, заливают в гипсовую форму, влага впитывается и через некоторое время у стенок формы образуется ровный слой глины. Масса постепенно затвердевает, размеры формуемого изделия сокращаются и получаемый полуфабрикат легко отделяется от формы. Такие изделия отличаются рыхлостью и дают большую усадку.

Следующим этапом в производстве керамики является сушка. В свежеформованном или вылитом изделии содержится от 22 до 30 % влаги — в зависимости от способа формования. Процесс сушки при разном составе массы проходит неодинаково: чем жирнее глина, тем дольше она сушится. При неодинаковой плотности черепка усушка проходит неравномерно, что ведет к появлению трещин и деформации. Форма изделия также имеет значение: чем больше его площадь, тем быстрее оно сохнет. Во время сушки не должно быть сквозняков. Вначале изделие проходит предварительную сушку, при 19 % влагосодержания — декорируется, а затем уже идет окончательная сушка.

В начало страницы


ДЕКОРИРОВАНИЕ

Приемы художественной обработки керамических изделий в большой мере обусловлены особенностями материала, свойством глины. Таковыми являются роспись ручным способом, гравировка, сграффито, фляндровка, “мрамор”, лепка, лощение, резерваж и другие.

Роспись — наиболее широко применяемый способ художественной обработки. Расписывают ангобом — тонкорастертой жидкой глиной, белой или с примесью красителей. Рисунок ангобом наносят только на сырой черепок (19—20 % влажности). Пересушенное изделие расписывать нельзя, так как ангоб при сушке и обжиге опадает. При нанесении ангоба на очень влажное изделие (с влагосодержанием 27—34 %) вводится большое количество воды и в результате изделие может утратить форму. Залитое ангобом изделие расписывают с помощью пипетки. Рисунок обычно выполняют по схематичному контуру, нанесенному пальцем или карандашом, но линии должны быть четкими. По ним пипеткой наносят ангоб. Этот способ хотя и кропотливый, требует навыка, внимания, зато позволяет получить уникальные изделия. При гравировке н сграффито изделие заливают ангобом контрастного с черепком цвета и подсушивают до 14—15 % влагосодержания. Контур рисунка слегка наносят карандашом, затем специальной деревянной или металлической палочкой процарапывают ангоб до черепка. При этом способе получается четкий рисунок. Как и в графике, способом сграффито делают штриховку, которая под глазурью создает чудесные переливы двух цветов.

При фляндровке свежезалитое ангобом изделие ставят на турнетку. В местах, где должен быть рисунок, пипеткой с контрастным ангобом наносят спираль, а на нее — кружочки или 3—5 волнистых линий разных цветов. В глубине этих линий ангобом делают черточки или кружочки в том же порядке, как делались волнистые линии. Затем движением снизу вверх или наоборот (перпендикулярно к волнистым линиям) проводят черточки, которые создают своеобразный рисунок. Фляндровка — древняя техника росписи. Рисунок фляндровки получить другим способом нельзя, но его можно быстро освоить.

Декорируя изделие способом «мрамор», вначале обливают цветным ангобом и ставят на турнетку. Ангобом других цветов по вертикали наносят линии и, приведя турнетку в движение, пипеткой снизу вверх проводят спираль, изделие встряхивают.

"Мрамор" можно получить также путем нанесения бесформенных пятен на залитое ангобом изделие, затем его встряхнуть. При удачно подобранном ангобе под глазурью образуются неожиданные сочетания цветов.

При лепке на изделие вручную наносится рельеф из глиняной массы, цвет которой чаще всего совпадает с цветом черепка. Иногда рельефные места окрашивают в другой цвет.

Резерваж — способ, основанный на нанесении воскового или жирового слоя по намеченному на изделии рисунку перед его глазированием. Рисунок имеет цвет керамической массы, остальная поверхность покрывается цветным ангобом (промасленных местах ангоб не пристает). Одним из способов декора является также молетаж: на изделие наносят специальным колесиком вдавленный рисунок, после чего его красят ангобом резных цветов. Это очень эффектный способ оформления декоративны бытовых предметов.

Древним способом является также лощение, которое производят путем заглаживания камешком непросохшей поверхности изделия. Иногда же камешком наносится и простой орнамент в виде полосок, зубчиков, кругов и т. д.

В практике изделия часто оформляют, комбинируя приемы — роспись с гравировкой или фляндровка с “мрамором”. При росписи с гравировкой вначале делают гравировку, а затем заливают нужные места ангобом. При комбинировании фляндровки и «мрамора», сперва идет “мрамор”, а потом фляндровка. Для декорирования используют ряд инструментов: турнетку, пипетку, металлические и деревянные палочки, стеки и прочее. Турнетки бывают настольные и на специальных подставках — станинах. Верхний круг турнетки, куда ставят изделие, легко приводится в движение левой рукой. Основным инструментом для нанесения ангоба является пипетка, в отверстие которой вставляют ровно обрезанную соломинку. Диаметр соломинки определяет струю ангоба. При фляндровке применяют палочку, на конце которой под прямым углом вставлено металлическое или деревянное острие, а гравировку и сграффито выполняют деревянными и металлическими палочками, похожими на карандаш. Для лепки необходимы обычные скульптурные стеки — металлические и деревянные. Кроме этого, при работе необходима грецкая губка (мягкая тряпка, резиновая губка) для удаления ангоба.

Глазирование — широко применяемый художественно-технический прием обработки керамических изделий. Покрытие глазурью — стекловидной массой — изделия преследует не только эстетическую цель. Глазурь предохраняет его от проникновения влаги, делает более прочным. Глазури могут быть прозрачными (бесцветными и цветными) и непрозрачными. Прозрачные бесцветные глазури хорошо выявляют натуральный цвет глины, из которой сделано изделие, чего не скажешь о непрозрачной глазури.

Изделие после первого, утильного, обжига очищают от пыли специальными щетками. Приготовленную в емкости глазурь размешивают до эмульсионного состояния. Изделие окунают в глазурь или обливают ею, затем сушат.

Глазурь можно наносить большой кистью с тонким ворсом, особенно когда глазируют только часть поверхности. Работающий под давлением сжатого воздуха аэрограф также годится для этой цели.

Основой глазури является кварц, полевой шпат, каолин. В состав глазури вводят также окислы металлов, чем достигается термостойкость и другие качества. В зависимости от способа приготовления, глазури подразделяются на сырые и фриттованные. Сырые глазури наиболее просты: все компоненты измельчают и смешивают с водой до определенной плотности глазурного шликера. Для получения фриттованной глазури компоненты глазурной смеси фриттуют, то есть сплавляют (обычно при температуре 1200—1300 °С), вследствие чего образуются нерастворимые силикаты и другие соединения. После плавления фритту выливают в емкость с водой, где она остывает, затем высушивают и тщательно измельчают в ступе. Различают глазури туго- и легкоплавкие. Тугоплавкие применяются для фарфора, шамота, твердого фаянса. Температура их плавления 1125—1360 °С. Для майолики берут глазури, которые плавятся при температуре до 1000 °С.

Для декорирования изделий из майолики применяют также цветные глазури. Цвет достигается введением в бесцветную глазурь оксидов и солей металлов. Так, окись кобальта дает цвет от светло- до темно-синего; окись хрома — зеленый, а при наличии олова — розовый, красный; окись меди используют для получения зеленой и красной глазури, а также глазури восстановительного огня; соединения с марганцем дают коричневые, розовые цвета; окись железа — от желтого и красного до коричневого и черного и т. д.

Очень красивыми делают керамические изделия глазури восстановительного огня: при обжиге на поверхности образуется металлический блеск. Чем это достигается? Вначале обжиг идет обычным путем, но при температуре печи около 600 °С, когда глазурь на черепке уже неподвижна, доступ воздуха в печь перекрывается, в топку вводят восстановители в виде лучины, нефти, ветоши. В печи создается восстановительная среда, огонь удаляет кислород и окиси металла. Если начать восстановление, когда глазурь еще находится в жидком состоянии, то углерод может вплавиться в глазурь, в результате чего она станет матовой, серо-черной. Если же восстановительный огонь образовать после затвердения глазури, то восстановление не произойдет, изделие только покроется копотью.

Процесс восстановления длится от двух до шести часов. Изделия вынимают из печи только после их остывания, иначе металлизация может прекратиться. Глазури, которые дают металлический блеск на керамически изделиях, всегда легкоплавкие— в их состав входят соединения свинца, легко восстанавливающегося. Но при этом надо иметь в виду, что свинец может восстановиться раньше, чем нужный металл. Это испортит глазурь, она приобретет металлический темно-серый цвет, а не переливы радуги. Для получения красивых оттенков глазурь рекомендуется наносить на белые эмали. Основой глазурей восстановительного огня являются следующие флюсы (в процентах):

№ 1 

N° 2 

бура — 75кварц — 25

бура — 66,6кварц — 33,4

№ 3 

№ 4 

борная кислота — 22,7поташ — 54,6

кварц — 22,7

кварц — 22,7борная кислота — 54,6

сода — 22,7

Компоненты флюса сплавляют, после чего тонко размалывают. Ниже приводим рецептуру некоторых глазурей восстановительного огня (в процентах).

Глазурь № 1. Окрашивает в зеленый, синий, серый, фиолетовый, красный тона: флюс № 1 —98,2, окись меди —1,8.

Глазурь № 2. Наносят на бисквитный черепок для получения оранжево-перламутрового оттенка: флюс № 2 — 97, азотнокислое серебро — 1,9, окись висмута — 1,1.

Глазурь N 3. Создает цвет меди, фиолетовый: флюс № 3 или № 4 — 99,1, медный купорос — 0,9.

Глазурь № 4. Образует золотистый с ярким блеском цвет: флюс № 3 или № 4 — 98,8, медный купорос — 0,9, азотнокислое серебро — 0,3.

Очень эффектны керамические изделия, украшенные глазурью "кракле". Глазури "кракле" впервые изготовлены в Китае. Если после обжига на глазури появлялись трещины, изделия с таким дефектом окунали в определенную жидкость и снова обжигали, после чего трещины заплавлялись, изделия получались красивыми. Китайцы с помощью этих глазурей украшали изделия орнаментом или на белый фон наносили голубую или синюю сетку.

Позже начали изготовлять “кракле” разных цветов. Чтобы получить глазури с узкопетлистой сеткой по всей поверхности изделия, заранее готовят так называемый неправильный состав глазури, для чего уменьшают в нем количество кремнезема, снижая этим кислотность, и увеличивают содержание щелочи или соединений свинца. Этой глазурью покрывают изделие и обжигают его. Обжиг длится меньше чем нужно, и в результате на глазури появляются трещины. Горячее еще изделие сбрызгивают иногда холодной водой, из-за чего также появляются трещины. Затем его окунают в раствор красителя (азотнокислый кобальт, медный купорос и др.), где оно должно находиться час, раствор заполняет трещины. Чтобы краситель остался только в трещинах, всю поверхность моют водой, сушат, покрывают необходимой глазурью и обжигают. Глазурь “кракле” можно получить из обычной глазури, введя в ее состав нерастворимые в ней соединения, которые всплывают наверх и при остывании создают неровную тонкую пленку, напоминающую трещины.

Покрытие и роспись изделий эмалями дает, в основном, тот же эффект, что и роспись глазурями. Эмали дают яркие и светлые тона на черепке. На белой эмали роспись выполняется в основном синим, желтым, зеленым, фиолетово-коричневым цветами.

В начало страницы


ОБЖИГ

Формование керамического изделия происходит во время обжига. Полностью художественный образ выявляется лишь после того, когда основательно «спекся», затвердел черепок, застыли расплавленные глазури. Сформованное изделие, подсушенное, подправленное, декорированное ангобом, солями, снова подсушенное, помещают в печь. Это первый, утильный, обжиг. Затем изделие расписывают глазурями. При повторном обжиге расплавляют глазури. Последовательность повторного обжига та же. Главное при этом — медленное, постепенное повышение температуры. Обжиг можно условно разделить на четыре периода.

В первом периоде (при температуре 150 °С) из изделия уходит механически связанная вода. При резком повышении температуры прежде всего испарится вода с поверхности черепка и образуется пленка, которая задержит влагу, находящуюся в середине. Для ее удаления придется повысить температуру, что приведет к парообразованию и разрушению.

Второй период — температура 150—500 °С. В это время удаляется химически связанная вода, изделие краснеет.

Третий период — 500—900 °С.

Четвертый — до 1000°С.

  Печь выключают, а когда она остынет до 200 °С, дверцы печи приоткрывают. Изделие вынимают после полного остывания печи.

  Температуру обжига можно определить по цвету накала. Когда изделие начинает краснеть — это 550—600 °С; становится темино-красным — 600—700; вишнево-красным с переходом в светло-вишневый — 800—900; ярко-вишневым — 900—1000; темно-оранжевым — 1100; начинается белое каление — 1300; становится белым — 1400 °С. В домашних условиях небольшие изделия можно обжигать в муфельных печах (например, типа, ПМ-8, печь муфельная № 8 учебная). Габаритные размеры печи, мм: длина — 425; ширина — 390; высота — 530. Главной частью печи является муфель, где и производится обжиг. Размеры муфеля, мм: длина — 300; ширина—190; высота—120.

  Муфельную печь с температурой нагрева до 950 °С можно сделать из бытовой электрической плитки: из стального листа толщине 0,5—0,9 мм изготовить корпус (по диаметру электроплитки), сверху прикрепить крышку, просверлив в ней несколько небольших отверстий для выхода пара. Чтобы сформовать муфельную чашку, вначале делается форд из картона, пропитывается парафином или воском. На внутреннюю поверхность форм наносится глиняная масса слоем 10 мм. Подсохнув, глина сама отделится от форм. Муфельную чашку следует подсушить и обжечь. Ее нижняя часть должна плотно прилегать к электроплитке. Готовую муфельную чашку помещают в корпус, для укрепления корпуса на керамической чашке между ними устанавливается П-образная распорка, которая нижней частью упирается в муфель, верхней — в крышку корпуса. Пространство между муфелем и корпусом заполняет асбестовой крошкой. Для наблюдения за процессом обжига сбоку делают глазок диаметром 20—25 мм со шторкой. Ввиду того, что обжиг длится долго, электроплитку следу установить на несгораемом основании.

Источник | www.olkolon.narod.ru |

В начало страницы

Статьи по теме

• Технология изготовления изделий из керамики

• Технология укладки терракота

• Подготовка поверхности перед кладкой плитки

• Облицовка поверхности декоративным камнем.

• Облицовка стен декоративным камнем. Видео урок.

• Фотокаталог терракота