Изготовление керамических изделий

Процесс изготовления керамических изделий состоит из нескольких этапов: подготовки глины, приготовления массы, формования изделий, обжига, глазурования и декорирования.

Подготовка глины и приготовление массы.

Предварительно небольшой кусок глины, при необходимости, рекомендуется обжечь и по цвету, приобретенному ею после обжига, определить, какая это глина - беложгущаяся или красножгущаяся. Бывают черные глины, которые после обжига становятся абсолютно белого цвета.

Определив вид глины, ее надо тщательно промыть, высушить, разбить молотком на мелкие кусочки и замочить горячей водой в эмалированной посуде (глиняные частицы набухают, поэтому заливать нужно в два-три приема, пока поверхность глины не покроется водой на 4-5 см). В течение 8-12 часов смесь периодически перемешивают, добавляя воду. Когда вода отстоится, массу пропускают через сито несколько раз и опять дают отстояться еще 1-2 дня, пока она не уплотнится. Затем кружкой удаляют оставшуюся воду и разливают глиняную массу в гипсовые лотки: гипс хорошо впитывает воду, и глина еще больше уплотнится. Через 3-4 часа выбирают глину из лотков, складывают пластами и накрывают полиэтиленовой пленкой.

Готовая для работы глиняная масса напоминает тесто, легко отстает от руки, отпечаток пальца на ней полу чается четким, не расплывается. Глина достаточно пластична для лепки, когда на кольце свернутой из нее колбаски нет трещин. Чтобы убедиться в отсутствии в промятой глине воздушных пузырьков, нужно придать ей форму шара и разрезать его тонкой стальной проволокой. Если обнаружатся пустоты, глину следует промять снова до полного их исчезновения.

Перед применением в глину вводят отощающие и флюсующие добавки. В качестве отощителей используют кварцевый песок, молотый черепок, измельченный шамот (глина, обожженная при температуре 1350 °С); они способствуют снижению усадки. Флюсующие материалы (плавни) - полевые шпаты, пегматит, мел, известняк и другие - добавляют для снижения температуры обжига, обеспечения спекаемости черепка, повышения термической устойчивости и просвечиваемое. Для легкости и прочности в керамическую массу можно положить пух тополя или камыша. Добавка окиси железа также ускоряет обжиг. Формовочная масса должна иметь влажность 20-25%.

Инструменты и приспособления.

Для изготовления керамических изделий применяются те же инструменты, что и при лепке из глины, - стеки и кольца (см. рис. 1).

Рис. 1. Стеки и кольца для работы по пластическому материалу.

Ручной гончарный круг заменит лабораторная подставка - турнетка. Электрический гончарный круг можно изготовить самим (рис. 2), приспособив вместо станины стол или столярный верстак. Полезным окажется электродвигатель от швейной машины, так как он снабжен педалью для регулирования скорости вращения. Рабочий круг диаметром 25-30 см можно выточить из бронзы, алюминия, пластмассы или толстой фанеры, пропитанной горячей олифой. Соотношение диаметров шкивов электромотора и круга рассчитывают так, чтобы круг вращался с максимальной скоростью - 300 об/мин (против часовой стрелки).

Рис. 2. Гончарный круг:
а - ручной;
б - ножной;
в - электрический.

В процессе работы понадобятся также банка с водой для увлажнения глины и смачивания рук, губка для удаления лишней воды, кронциркуль и проволочка с деревянными ручками (рис. 3).

Рис. 3. Инструменты и приспособления для формования:
1 - стеки,
2 - шаблоны,
3 - губка,
4 - кронциркуль,
5 - проволока с деревянными ручками.

Формование керамических изделий.

Существует несколько способов формования изделий: свободная лепка; свободное формование на гончарном круге; пластическое формование ручным оттиском в форме; пластическое формование во вращающейся гипсовой форме с помощью формующего шаблона; шликерное литье в гипсовые формы.

Свободная лепка - древнейший способ изготовления керамических изделий: из приготовленного глиняного теста вручную лепят различные фигурки, свистульки, иногда - горшки больших объемов. Выполняют свободную лепку ленточным способом или путем выбирания глины стекой.

Процесс формования (в данном случае - кружки) ленточным способом показан на рис. 4. Сначала формуют диск толщиной не менее 5 мм. Затем делают валик (длиной, равной длине окружности диска), расплющивают его до нужной ширины и прочно примазывают к диску с внешней и внутренней сторон. Вслед за этим изготавливают ручку кружки и плотно прикрепляют ее к основе. Закончив лепку изделия, его протирают влажной тряпкой и углубляют декор. При желании кружку можно расписать ангобом.

Рис. 4. Свободная лепка сосуда ленточным способом:
1 - дно; 2 - заготовка стенки; 3 - ручка; 4 - формование; 5 - готовая кружка.

Начиная формование изделия, например кувшина или горшка, путем выбирания глины стекой (рис. 5), из куска глины лепят заготовку нужной формы. Затем стекой-лопаточкой делают в ней углубление и осторожно выбирают глину, постепенно утончая стенки сосуда. Окончательную обработку и заглаживание внутренних поверхностей выполняют стекой-петлей. Подготовленную полую форму устанавливают на доску и обрабатывают край сосуда, прилепив к нему горловину - раскатанную полоску глины.

Рис. 5. Свободная лепка сосуда путем выбирания глины.

Свободное формование на гончарном круге заключается в механическом воздействии рук гончара на заготовку глины в виде пластического теста. Для начала целесообразно изготовить небольшой простейший сосуд (рис. 6). Подготовив гончарный круг к работе, кладут точно в центр заготовку из глины в форме шара. Включают мотор и, смочив руки, окончательно центрируют глину, чтобы при вращении круга она оставалась неподвижной. Затем глину надо хорошо промять: вытянуть ее в высокий конус и опять придать форму шара. Операцию повторяют несколько раз, пока масса не станет плотной и однородной. После такой первичной обработки заготовки приступают к формованию внутренней полости.

Рис. 6. Последовательность формования сосуда на гончарном круге.

В середине глиняного шара, плавно нажимая большими пальцами, делают цилиндрическое углубление и постепенно расширяют его до требуемых размеров. Затем вытягивают цилиндр до нужной высоты. Работают, как правило, обеими руками - одна внутри, другая снаружи. Руки, между которыми находится стенка цилиндра, перемещают от дна вверх, добиваясь утончения стенки постепенным сближением их. В процессе лепки руки необходимо постоянно смачивать водой, чтобы они хорошо скользили по глине. Из полученного цилиндра формуют задуманный сосуд. Сначала лепят основание, затем, мягко надавливая на стенки цилиндра с внутренней стороны, расширяют его. Руки при этом должны двигаться синхронно. В результате получится тулово кувшина. Теперь, надавливая уже с внешней стороны, формуют плечо и шейку. Завершают изготовление кувшина лепкой венчика. Во время всех этих операций гончарный круг вращают ногой или приводным механизмом. Воду, скапливающуюся на дне сосуда, убирают губкой, опуская ее на проволочном крючке. При формовании способом кругового налепа (рис. 7) сначала заготавливают глиняные жгуты диаметром 1-1,5 мм, длиной 50-60 см. Затем ребром ладони левой руки приводят в медленное движение гончарный круг, а пальцами правой руки непрерывно прижимают колбаску к ладони левой руки, придавая ей ленточную форму. Главные формообразующие "инструменты" - это синхронные движения ладони левой руки, опирающейся на рабочую поверхность гончарного круга, и кисти правой руки. Таким образом, по ходу вращения круга глиняный жгут постепенно, виток за витком, укладывают на дно сосуда и наращивают его стенки. Сосуд можно сделать цилиндрической, округлой или конусообразной формы.

Рис. 7. Формование сосуда способом кругового налепа.

Пластическое формование ручным оттиском осуществляется с помощью гипсовых форм. Они могут быть открытыми и разъемными; открытые применяют для формования плоских изделий, разъемные - при изготовлении изделий сложных форм (сосуд, скульптура). Форму заполняют глиняным тестом и разминают его от центра к краям.

Пластическое формование во вращающейся гипсовой форме с помощью шаблона осуществляется следующим образом. Форму, состоящую из двух половин, в собранном виде насаживают на центр гончарного круга и закладывают в нее необходимое для изготовления изделия количество глиняного теста. Затем в полость формы осторожно опускают формующий шаблон и приводят круг во вращение. Шаблон равномерно распределит глиняную массу по внутренней стороне формы, после чего его вынимают, форму снимают с круга, сушат, раскрывают, отделяют от нее изделие и продолжают дальнейшую обработку - приставляют детали (носики, ручки и т.д.). Так изготавливают фарфоровые и фаянсовые изделия.

Формование путем шликерного литья в гипсовые формы основано на свойстве гипса впитывать влагу и способности глины при снижении влажности переходить из жидкого шликера в состояние пластического теста. Сначала готовят шликер - массу из глины, замешанной на воде до жидкотекучей консистенции:
I загрузка - 5 кг глины, 4 л горячей воды,
II загрузка - 5 кг глины, 4 л воды, 36 г электролита (жидкое стекло, поташ).

Компоненты первой загрузки замешивают пропеллерной мешалкой. (В качестве мешалки можно приспособить электродрель с двойной пластмассовой изоляцией, надев на дрель трехлопастный винт и укрепив ее по центру емкости.) После роспуска первой загрузки вводят вторую, смесь процеживают через сито с размером ячеек 900 отв/см² и заливают в гипсовую форму. В ней шликер выдерживают до образования заданной толщины слоя глиняной массы, после чего остатки шликера сливают, а на внутренней стороне формы остается слой глиномассы. Этот слой загустевшего шликера представляет собой отформованное пустотелое керамическое изделие, которое по мере высыхания уменьшается и отделяется от стенок формы. Приставные детали - носики, ручки, крышки и т. п. - удобно формовать в многогнездовых гипсовых формах.

При изготовлении керамических изделий сложной конфигурации часто комбинируют способы формования. Сочетание пластического способа формования во вращающейся гипсовой форме металлическим шаблоном со шликерным литьем широко распространено при изготовлении чайников, чашек, кувшинов и других фарфоровых и фаянсовых изделий, состоящих из корпуса и приставных деталей. Задымленную керамику получают сочетанием шликерного литья с пластическим формованием.

После формования изделие декорируют, высушивают и обжигают.

Декорирование керамики.

Скульптурное (текстурное) декорирование основано на пластических свойствах материала, благодаря которым готовое изделие отделывается различными рельефами, контррельефами или фигурными украшениями, ажурным вдавливанием или резьбой специальными штампиками, инкрустацией, сграффито.

Рельеф - любое выпуклое скульптурное изображение, возвышающееся над поверхностью черепка, вогнутое - контррельеф. Барельеф - низкий рельеф, в котором выпуклая часть изображения выступает над поверхностью не более чем на половину своего объема, т.е. не вполне округла. Горельеф - высокий рельеф, значительно выступающий над поверхностью.

Если приставить к вращающейся поверхности сосуда гребешок, можно сделать плавные линии, линии с острыми и тупыми вершинами, зигзагообразные. Штампиками с фигурными изображениями из гипса, дерева, металла (шестеренки, гайки) наносят орнамент, пальцами делают оборки, ножом - резьбу.

Сграффито осуществляется путем процарапывания до нижнего, более темного слоя глины слегка подсохшего изделия, покрытого слоем ангоба. (подробнее об этой технологии вы можете узнать из статьи "Сграффито").

Фактурное декорирование заключается в придании поверхности изделия особого вида и цвета. Это лощение керамики до блеска гладкими предметами - кожей, деревом, отпечатки ткани или сетки, нанесение воска перед глазурованием, мраморизация - капли краски растекаются по поверхности сами или их разводят палочкой, проволокой, морение окислами железа, задымление - в печь при обжиге добавляется дымящийся вар, нефть или пропитанное ими тряпье. Интересный узор можно получить, если положить раскаленное изделие в опилки, рубленую солому или окунуть в мучную болтушку.

Нарядный вид приобретает керамика, обработанная растворами серебра, золота, платины или отделанная люстром. Люстр - тончайшая прозрачная, наносимая на глазурь пленка, переливающаяся различными цветами в зависимости от вида оксидов металлов, составляющих основу люстровых красок. Например, чтобы получить пленку с золотым оттенком, применяют сернистую медь, сернистое серебро и окислы железа, а с красным оттенком - добавляют окись олова и сажу. Люстровый слой закрепляется на черепке при довольно низкой температуре - 800°С за счет введения в состав оксида висмута.

Живописное декорирование - это разнообразные декоративные растительные или тематические композиции на керамике, которые выполняются разноцветными жаропрочными красками (ангобом) вручную или механическим способом.

Ангобная роспись. Это декоративное покрытие наносится на поверхность керамического изделия до его обжига. Различают ангобы белые (из беложгущихся глин) и цветные (из глин с цветообразующими добавками).

Составы ангобов (в % по массе):
1) глина пластичная - 75; кварцевый песок - 20; мел - 5;
2) глина пластичная - 50; каолин - 25; бой оконного стекла - 7; кварцевый песок - 8; мел - 10;
3) глина пластичная - 70; кварцевый песок - 20; каолин - 5; мел - 5.

Каолин вводится в ангобный состав для белизны, высокопластичная глина - для пластичности, кварцевый песок и мел - для снижения усадки и термостойкости глазурного слоя.

Цветные ангобы приготавливают путем добавления в белый ангоб 5-20% пигментов или окислов металлов. Смешивая красные глины с белыми, можно получить теплые желтовато-розовые тона, перекись марганца даст коричневый цвет, азотнокислый кобальт - синий, окись хрома - зеленый, окись никеля - желтый, окись железа - красный, смесь окисей хрома, марганца и кобальта - черный цвет. Кобальт с красножгущейся глиной даст фиолетовый цвет.

Чтобы подобрать нужные цвета, предварительно делают палитру. На небольшие глиняные пластинки, когда они подсохнут, широкой кистью быстро, без задержки, наносят полосы разных цветов вдоль, а потом поперек. Одну палитру - толстым слоем, вторую - одним мазком, третью - растворами солей металлов поперек ангобных полос. После этого палитры обжигают, затем некоторые покрывают глазурью и опять обжигают при температуре 1000°С. Делают палитру и из пигментов - для подглазурной росписи.

Флюсные ангобы применяются в качестве грунта для подглазурной росписи или для покрытия поделок цветными поливами. Состав флюсного ангоба (в % по массе): глина пластичная - 25; кварцевый песок - 25; бой оконного стекла - 50.

Влажность ангобов должна быть не более 50-60%. Для понижения влажности в них вводят электролиты: 0,2-1% кальцинированной соды или жидкого стекла.

Приготовление ангоба. 50-100 г ангобной смеси кладут в фарфоровую ступку и каменным пестиком перетирают ее с красителем до тех пор, пока не прекратится жесткий хруст. Добавляют 45-50% воды, 0,2-1% кальцинированной соды или жидкого стекла и закрывают емкость плотной крышкой. Если в качестве красителей используются соли металлов (кобальта, железа, меди, марганца, хрома), их измельчают в порошок, растворяют в горячей воде и только затем вливают в ангоб. После тщательного перемешивания краситель следует осадить кальцинированной или двууглекислой содой или раствором сахара (1 кусочек или чайная ложка на 100-150 г ангоба).

Наносятся ангобы перед обжигом на подвяленный (слегка просушенный) черепок. Из плотной бумаги или мягкого металла скручивают рожок, делают срез на конце (диаметром 10-12 мм), в него вставляют пробку с гусиным пером (стержнем от шариковой ручки или соломинкой), через которое потечет ангоб. Толщина линии регулируется скоростью движения рожка. Можно наносить ангоб также пипеткой или резиновой грушей каплю за каплей, которые растекаясь, образуют разноцветные концентрические кольца. Наклоняя и вращая изделие, получают очертания солнца, деревьев, цветов. Выполняя ангобную роспись беличьей кистью, краску лучше брать только боковой частью, чтобы получить красивый мазок. Через трафарет ангоб наносят поролоновой губкой или пульверизатором.

Плавень, способствующий спеканию, уплотнению, оплавлению ангоба, наносят на уже обожженное, но не глазурованное изделие.

Раскрашенные ангобом изделия небольших размеров из жирной глины просушивают при комнатной температуре в течение 5-6 дней. Керамику из тощей глины с добавками шамота сушат 2-3 дня при комнатной температуре или 8-12 часов - в сушильном шкафу.

Чтобы работа не погибла при обжиге (имеются в виду главным образом мелкие скульптурные фигурки), ее надо проткнуть булавкой в незаметных местах для выхода пузырьков воздуха.

Обжиг керамики.

Обжигают глиняные изделия в обычной печке, в голландской или муфельной. Лучше всего для этого подходит небольшая муфельная печь (Подробнее см. статью "Обжиг глиняных изделий"). Нагревается она до 900°С. О том, как ею пользоваться, подробно рассказано в инструкции, которая прилагается к каждой печке.

Первый обжиг (утильный) делается после того, как покрытое ангобами изделие подсохнет. Длится он от 2,5 до 7 часов. Затем печь выключают, изделие вынимают, когда оно остынет, иногда на следующий день.

Таким образом получают терракоту, цвет которой зависит от глины, температуры и режима обжига.

Обработка керамики после обжига.

Терракота легко обрабатывается шлифовальной шкуркой, острым стальным инструментом, рифлевками. Ее можно подкрашивать темперными красками или акварелью, разведенной на молоке. Однако чаще всего терракоту покрывают глазурями, которые затем закрепляют вторым обжигом.

Глазурь представляет собой тонкое (0,1-0,3 мм) стекловидное покрытие, образующееся на поверхности керамического изделия в результате наплавления легкоплавких силикатных соединений. Глазурь можно классифицировать по различным признакам: температуре обжига - легкоплавкие и тугоплавкие; по способу изготовления - сырые и фриттированные; по применению - фарфоровые, фаянсовые, майоликовые, гончарные; по составу - полевошпатовые, борные, борно-щелочные, борно-свинцовые, борно-свинцово-щелочные, солевые; по внешнему виду - блестящие, матовые, кристаллические, кракле, цветные, потечные, восстановительные; по просвечиванию - прозрачные и глухие (эмали).

Основными составляющими глазурей являются кварц, глины, полевой шпат, поташ, борная кислота, мел, сода, бура, углекислый барий. Готовят глазурь в виде водной суспензии путем смешивания и размола всех компонентов. Селитру, буру, соду и поташ вначале сплавляют - фриттируют.

Составы декоративных глазурей (температура плавления 960-1000°С; содержание компонентов дано в % по массе):

свинцовые:
1) глет - 65; кварцевый песок - 30; глина - 5;
2) глет - 75; кварцевый песок - 15; глина - 10;

свинцово-щелочные:
1) глет - 40; кварцевый песок - 35; сода кальцинированная - 20; глина - 5;
2) глет - 55; кварцевый песок - 30; сода кальцинированная - 10; глина - 5;

борно-свинцовые:
1) песок - 30; глет - 25; полевой шпат - 25; борная кислота - 20;
2) глет - 15; бура кристаллическая - 30; кварцевый песок - 40; сода кальцинированная - 10; глина - 5.

Глазурь, подходящую к любому черепку, получают сплавлением следующей смеси (в частях по массе): калиевая селитра - 30; бура - 114,5; борная кислота - 49,5; мрамор - 40; каолин - 207,2; кварцевый песок - 228. Компоненты помещают в огнеупорный тигель и ставят в муфельную печь. Готовность сплава определяют с помощью длинного металлического прутка с загнутым концом: его опускают в тигель и быстро вынимают. Если за ним потянется стекловидная нить без узелков - значит, сплав готов; тигель вынимают щипцами и выливают его содержимое в металлический сосуд с холодной водой, где масса рассыплется на мелкие кусочки, которые затем размалывают.

Подглазурные краски наносят как на предварительно обожженное, так и на необожженное изделие, которое будет покрываться глазурью и затем обжигаться. (Незакрепленные глазурью краски легко стираются.) Для изготовления подглазурных красок используют: окиси кобальта - синий тон, хрома - зеленый и красный при высоких температурах, никеля - коричневый, марганца - коричневый, фиолетовый; металлы - золото, платину, серебро для красных, серых, черных тонов. Чтобы придать краске более интенсивный цвет, в состав пигмента вводят окиси олова, цинка, мел, глинозем. Составляют подглазурные краски экспериментально, растворяя чистые соли цветных металлов и их смесей в теплой воде; для увеличения клейкости вводят клей декстрин или сахар.

Подглазурные краски растирают на стекле, добавив воду, глицерин, слабый раствор сахарного сиропа (декстрин).

Надглазурные краски получают путем смешивания пигмента с флюсом, который как бы прикрепляет их к поверхности черепка и придает блеск. Разбавляют краски скипидарным маслом, на поверхности изделия закрепляют при температуре 600-900°С (так называемый глазурный - политой обжиг). Изделие ставят на шамот, чтобы оно не прилипло, и в течение часа держат при температуре 150-200°С (большие изделия - дольше, маленькие - меньше), при температуре плавления - 5-15 мин (в зависимости от вида краски).

В случае отставания глазури от черепка в ее состав следует ввести соду и поташ и уменьшить содержание мела и песка. Сетка трещин на изделии после обжига свидетельствует о том, что нужен более тонкий помол и более высокая температура обжига. Если такое изделие протереть любым красителем, пропитать растворами красящих солей и вновь обжечь - получится красивая узорная сетка. Можно также протереть изделие чернилами или раствором сахара, крепкого чая.

Толщину глазурного слоя проверяют следующим образом. По утильному черепку проводят карандашом несколько линий и окунают в глазурь: если линии слегка заметны, то толщина глазури нормальная.

Глазуруют изделие и внутри. В сосуд наливают на 1/3 глазурной суспензии, наклоняют его над тазом и вращают. Плоские тарелки опускают в глазурь ребром, объемное изделие - вертикально. Крупные изделия обычно глазуруют пульверизатором или поливом, держа над тазиком, или расписывают кистью - мягкой, широкой, колонковой.

Из многочисленных народных рецептов приготовления глазури приведен самый простой. Разогревают на огне бутылочное стекло и бросают его в воду: стекло покроется мелкими трещинками и легко рассыплется. Перетирают его в ступке в порошок и добавляют клейстер. Изделие поливают этим составом, дают подсохнуть и помещают в печь, где выдерживают около 3 часов.

Покрытие и роспись эмалями (непрозрачными глазурями) выполняют в тех случаях, когда необходимополучить яркие и светлые тона на темном черепке. Основными компонентами почти всех эмалей являются двуокись кремния, борный ангидрит, окиси аллю-миния, титана, окислы щелочных и щелочноземельных металлов, свинца, цинка.

Составы эмалей (г):

прозрачная эмаль, так называемый фондон: кварцевый песок - 20; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70;

молочная эмаль: кварцевый песок - 10; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 80; криолит - 20; окись цинка - 4; каолин - 10;

желтая эмаль: кварцевый песок - 10; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70; двухромовокислый калий - 0,5;

красная эмаль: кварцевый песок - 10; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70; окись кадмия - 0,5-2;

зеленая эмаль: кварцевый песок - 10; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70; окись меди - 1; двухромовокислый калий - 0,2;

синяя эмаль: кварцевый песок - 10; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70; окись кобальта - 0,5-2;

черная эмаль - кварцевый песок - 4,5; борная кислота - 20; свинцовый сурик - 70; окись кобальта - 6-12.

Приготовление эмали. Тщательно перемешивают все компоненты, засыпают в фарфоровый тигель и помещают в муфельную печь. При 600°С смесь начнет плавиться. Когда расплав превратится в однородную прозрачную массу, клещами вынимают тигель из печи и выливают расплавленную эмаль в металлический сосуд с холодной водой. При резком охлаждении эмаль сразу затвердеет и растрескается на мелкие кусочки, которые следует размолоть или растереть, домешивая воду, глину. Получится устойчивая суспензия эмалевого шликера.

Покрыв изделие глазурью, его снова ставят в муфельную печь, но на более длительное время. После обжига с глазурью керамика приобретает красивый блеск.

И на этой стадии можно продолжать украшение изделия, например мелкими цветными кусочками стекла. Их накладывают в определенные места на поверхности изделия, затем его снова обжигают - в третий раз. Стекло плавится и растекается по поверхности. Это придает изделию еще больший блеск.

Из глины можно создать удивительно красивые вещи. Можно раскрашивать их самыми разнообразными красками, можно накладывать одну краску на другую, чтобы получить новое сочетание, новые оттенки. Все это достигается желанием, знанием материала и опытом.

http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.