Контролер, или блок управления, важен для точного программирования процесса нагрева и охлаждения стекла в печи. Он позволяет программировать процесс спекания и следить за графиками спекания, которые адаптированы под конкретные цели и характеристики используемого стекла, включая его коэффициент теплового расширения.
Программа спекания обычно разбита на различные «шаги» или «полки». На каждом шаге определяются параметры, такие как скорость нагрева, скорость охлаждения, конечная температура и время выдержки, когда температура поддерживается на постоянном уровне. Стандартные программы для фьюзинга, рекомендованные производителями стекла, обычно содержат около 6 шагов, но для сложных проектов может потребоваться больше.
При выборе печи важно обращать внимание на то, какой контролер, встроен в данную модель печи. Количество предусмотренных контролером шагов является ключевым параметром. Рекомендуется выбирать модели с контролерами, предоставляющими не менее шести шагов для обеспечения достаточной гибкости в настройке процесса. Также следует учесть единицы измерения температуры в контролере – градусы Цельсия или Фаренгейта. Термопара, соединенная с контролером, предназначена для измерения температуры внутри печи в процессе обжига стекла.
Печи для керамики
Печи для керамики обычно являются колодезными печами или печами типа шкафа с боковым нагревом и не имеют нагревательных элементов сверху.
Можно ли использовать печи для керамики для обжига стекла?
Далеко не все печи для керамики подходят для обжига стекла. Это связано с различиями в технологии обработки стекла и керамики, а также с особыми требованиями к температурным режимам и процессам.
Первое, на что следует обратить внимание – это контролер печи – имеет ли он достаточное количество шагов для программирования графиков спекания стекла. Стекло требует более точного контроля нагрева и охлаждения, чем керамика.
Эти печи высокие и в принципе в них можно разместить друг над другом несколько полок.
Однако, стоит учесть, что при этом будет происходить преимущественно боковой нагрев стекла. Это может привести к неравномерному распределению тепла внутри изделия.
Боковой нагрев означает, что края стекла будут подвергаться более интенсивному воздействию тепла, чем его центр. Такое неравномерное воздействие может привести к быстрому нагреву краев, в то время как середина стекла остается холодной. Этот дисбаланс температур может стать причиной внутренних напряжений в стекле, что в конечном итоге может привести к его разрыву.
При обжиге в таких печах необходим более медленный график нагрева до температуры 538°С с целью предотвращения образования трещин в стекле.
У меня есть печь, которую я использую по прямому назначению – для обжига керамики, но эту печь я несколько раз использовала и для обжига стекла.
Так как высота моей печи для керамики 40 см, то в ей есть возможность провести отекание на высокую форму, которая просто не уместится в печь для обжига стекла, высота которой только 16 см. При этом проводить обжиг стекла надо на самом дне. Тогда верхние спирали печи будут создавать более равномерное нагревание и сверху.
Плоские изделия не рационально обжигать в печах для керамики – при этом нагревается большое пространство без всякой пользы, что приводит к дополнительным расходам на электроэнергию.
Подготовка печи к работе
При установке печи необходимо соблюдать следующие требования:
1. Обеспечьте безопасное расстояние от горючих поверхностей, таких как стены и потолки. Печь следует установить на пол из негорючего материала, на расстоянии не менее 40 см от подобных поверхностей.
2. Предусмотрите удобный доступ для загрузки и разгрузки печи, обеспечивая легкость обслуживания.
3. Разместите печь ближе к электрическому щиту с пробками или автоматическим выключателем. Избегайте использования удлинительных шнуров, поскольку печи потребляют большой ток, и длинные шнуры могут перегреваться. Используйте заземленные розетки.
4. Обеспечьте свободное пространство в 20 см между печью и полом. Это позволит теплу, излучаемому нижней частью печи, эффективно рассеиваться. Если ваша печь не имеет металлической подставки, можно создать подножку из обычных кирпичей.
Соблюдение этих мероприятий поможет обеспечить безопасность и эффективность работы печи.
Перед тем, как включить печь, следует провести следующие шаги:
1. Удостоверьтесь, что печь установлена горизонтально, поскольку расплавленное стекло ведет себя как жидкость, и оно будет стекать вниз.
2. Очистите внутреннее пространство печи от пыли, используя насадку с мягкой щеткой на пылесосе. Регулярно проверяйте крышку на наличие частиц, которые могут попасть на стекло.
3. Проверьте положение всех нагревательных элементов, поскольку они иногда выходят из своих канавок во время транспортировки.
4. Покройте дно печи защитным слоем разделителя, чтобы предотвратить разъедание дна расплавленным стеклом. Для защиты дна печи я использую керамобумагу толщиной 3 мм. Ещё можно использовать огнеупорный картон. Он более долговечный. Я покупаю его а магазине Керамика Гжели.
После выполнения этих шагов печь готова к подключению, и вы можете вставить вилку в розетку. Также рекомендуется провести «обкатку» новой печи, медленно поднимая температуру до 815°C в течение примерно трех часов.
Пробный обжиг (обкатка печи)
Пробный обжиг предназначен для тщательного тестирования и калибровки печи, а также для сбора важных данных о ее работе, таких как скорость нагрева и охлаждения в зоне медленного охлаждения.
Поместите полку на подставки внутри печи, имитируя условия настоящего обжига.
Оставьте печь приоткрытой на 25 мм.
Установите программатор на минимальную скорость нагрева (примерно 30 градусов Цельсия в час) и дайте печи прогреться в течение часа. Этот этап направлен на медленное удаление влаги и связующих веществ, которые могут присутствовать внутри печи.
Для калибровки печи я советую использовать пирометрические конусы Зегера. Это небольшие конусообразные элементы, изготовленные из керамических материалов с определенной температурой плавления. Когда конус плавится, он начинает клониться и падать это свидетельствует о достижении определенной температуры.
Каждый конус имеет свой уникальный диапазон температур, и производители предоставляют таблицы, связывающие номер конуса с соответствующей температурой.
Расположите конусы Зегера внутри печи на полке. Можно выбрать конусы на температуры с шагом в 100 градусов. Минимальная температура плавления конуса – 600°C. Чтобы проверить наш контроллер нам хватит четырех конусов.
Установите скорость нагрева в соответствии с рекомендациями изготовителя конусов. Дело в том, что поведение конуса зависит и от скорости нагрева. Так, например, конус № 021 при скорости нагрева 60°C / час падает при достижении температуры 600°C, а при скорости нагрева 150°C / час – при температуре 617°C.
Когда температура на вашем контроллере достигнет температуры плавления первого конуса, приподнимите крышку и посмотрите – упал конус или нет. Запишите данные своих замеров.
Поставщики печей должны проверять контроллеры печи перед отправкой. Если у вас имеются расхождения между данными контроллера и пирометрических конусов, обратитесь к поставщику для более точной калибровки вашего контроллера.
Несколько моих учениц сталкивались с необходимостью дополнительной корректировки.
Печные полки
При обжиге стекло укладывается на специальную полку (лещадку). Не рекомендуется обжигать стекло на дне печи.
Наиболее распространенным и бюджетным вариантом являются керамические полки.
Они обладают хорошей теплостойкостью, что делает их подходящими для обжига стекла на высоких температурах.
Керамические полки отличаются долговечностью и устойчивостью к химическим воздействиям, что важно при работе с расплавленным стеклом.
Они доступны в широком ассортименте и обычно имеют относительно низкую стоимость.
Некоторые мастера пробовали использовать полки из нержавеющей стали. Однако следует учесть, что такие полки безопасно использовать при температуре обжига до 700°C. При более высоких температурах нержавеющая сталь может покоробиться.
Печная фурнитура
Печная фурнитура (подставки) используются во многих проектах при спекании стекла. Они обычно изготавливаются из глины, так как она обладает высокой термостойкостью и устойчивостью к высоким температурам внутри печи.
Легковесный огнеупорный кирпич используется в качестве альтернативного и зачастую более дешевого материала для подставок, также обладает хорошей термостойкостью.
Эти элементы выполняют ряд полезных функций, направленных на улучшение процесса обжига стекла.
Одной из ключевых функций печных подставок является создание необходимого пространства при отекании стекла. Поднимая формы для отекания над подом печи, они обеспечивают свободное движение воздуха из формы через нижние отверстия. Этот процесс важен для того, чтобы избежать попадания воздушных пузырей в стекло и создать ровные, бездефектные поверхности.
При спекании стекла подставки используются для поднятия полки с расположенным на ней стеклом до уровня термопары. Это обеспечивает более точный контроль температуры, что является критическим моментом для достижения определенных характеристик стекла. Такой подход позволяет более эффективно управлять температурными профилями в печи.
Вспомогательные материалы для спекания
Этот небольшой перечень вспомогательных материалов представляет собой отправную точку для тех, кто только начинает свой путь в мире фьюзинга стекла. Он поможет вам определить основные материалы, необходимые для начала работы. Однако, с развитием ваших навыков и углублением в процесс, возможно, вы обнаружите, что требуется еще больше материалов для реализации ваших творческих идей.
Техника фьюзинга постоянно развивается, и это приводит к появлению новых продуктов и материалов на рынке. По мере того как вы будете погружаться в творческий процесс и экспериментировать с различными техниками, ваш арсенал вспомогательных материалов будет постепенно расширяться, открывая для вас новые возможности и перспективы в вашем творчестве.
Важно помнить, что каждый мастер фьюзинга имеет свои предпочтения и методы работы, и ваш набор материалов может быть уникален для вас. Поэтому не стесняйтесь экспериментировать, искать новые идеи и подходы, и находить те материалы, которые наилучшим образом соответствуют вашему творческому видению.
Разделители
В процессе нагрева стекла до температуры спекания оно становится вязким и подвержено нежелательному прилипанию к различным поверхностям, таким как печные полки или формы для отекания. Однако существует эффективное решение этой проблемы в виде специального защитного покрытия, известного как разделитель.
Разделитель представляет собой вещество, которое наносится на поверхность печных полок или форм перед началом процесса спекания. Это покрытие создает барьер между стеклом и поверхностью, предотвращая его прилипание и обеспечивая легкость отделения готового изделия после окончания процесса спекания.
Жидкие разделители
Жидкие разделители применяются для покрытия печных полок и форм, предотвращая прилипание стекла в процессе нагрева и спекания. Эти разделители поставляются в сухом виде и перед использованием растворяются в воде в пропорции: 1 часть разделителя к 5 частям воды.
Современный рынок предлагает разнообразие жидких разделителей от различных производителей. Они отличаются не только составом, но и максимальной температурой, при которой они способны эффективно выполнять свою основную функцию – предотвращение прилипания стекла к поверхностям печных полок и форм.
Это критически важно, поскольку разные проекты и разновидности стекла могут требовать различных температурных режимов. Правильный выбор разделителя гарантирует эффективную работу и предотвращение проблем, связанных с прилипанием стекла к рабочим поверхностям.
Однако стоит обратить внимание на еще один важный аспект. Неверный выбор разделителя может привести к тому, что, хотя стекло не будет прилипать к полке, сам разделитель может прилипнуть к стеклу.
На рынке доступны специальные жидкости, предназначенные для удаления разделителя с поверхности стекла. Впрочем, в моем опыте эффективное удаление разделителя с помощью таких средств было затруднительным. В большинстве случаев приходилось прибегать к механическому методу с использованием шлифовальной машины Makita PW 5000 CH, о которой упоминалось ранее.
Стандартные разделители, даже с маркировкой "High fire" (высокий огонь), зачастую прочно прилипают к стеклу при полном спекании и литье.
Я использую разделитель фирмы «Bullseye» для обработки форм для отекания и для покрытия полки печи при приметочном спекании.
Сухие разделители
Я знаю о том, что многие применят сухие разделители, распыляя их просто на под печи. Такими разделителями могут быть обычный гипс, каолин или специальные приобретаемые сухие смеси. Впрочем, я предпочитаю избегать использования сухих разделителей, несмотря на их более доступную стоимость.
Во-первых, сухие разделители влекут за собой образование пыли, которая мельчайшими частицами может распространяться по всей мастерской, требуя использования респиратора в процессе работы.
Во-вторых, сухие разделители не позволяют достичь идеально ровной поверхности, как это возможно при применении жидких разделителей.
Кроме того, при опускании стекла, особенно когда это не просто лист стекла, а ваше творение с множеством слоев, тщательно сложенных в определенном порядке, сухие разделители могут привести к тому, что частицы разделителя попадут на вашу работу и убрать его будет довольно сложно.
Выбор – использовать сухие разделители или нет остается за вами. Однако я лично не могу рекомендовать их применение, учитывая мой опыт неудачных попыток использования.
Разделительная (термостойкая) керамобумага
