Литьевая керамика

Немного о том, что из себя представляет литьевое керамическое производство.

Чаще всего люди уверены, что посуда и керамические предметы обихода создаются из глины. Это верно только отчасти. С потребительской точки зрения глиняная посуда сейчас является модным анахронизмом. Это легко проверить, проникнув на кухню любого домохозяйства. Или взять вашу любимую кружку - 1000 к 1, что она не из глины.

Основным материалом для производства современной посуды является керамика, стекло или их сочетание - стеклокерамика.

Нас интересует первое. Википедия утверждает, что керамика - это «смесь неорганических компонентов, прошедшая обжиг». Можно с этим согласиться. В широком смысле и глиняная свистулька, и фарфоровая ваза, и зубной протез являются керамикой. Разница в их составе или способах обработки и - как следствие - полученных свойствах готового изделия.

Все, что на фото ниже - керамика.

Сознательно очертим границы рассматриваемого предмета и сконцентрируемся на  т.н. "тонкой керамике" - это то, из чего сделана ваша посуда и все те изделия, которые иногда появляются в новостях этого сайта.

Между изобретением бумаги и пороха в Поднебесной придумали смешивать каолин (тоже, кстати, вид глины), полевой шпат и кварцевый песок. Тогда же было открыто, что при длительном воздействии высокой температуры данная смесь твердеет и становится непроницаемой для воды и воздуха. Прекрасные свойства для создания, например, посуды.

За прошедшие почти полторы тысячи лет базовый состав фарфора не изменился, но за счет экспериментов с добавками и пропорциями компонентов появилось множество похожих на него материалов. Вероятно, самым распространенным стал фаянс - почти фарфор, но более пористый. И если быть совсем точным, то как раз из фаянса и делаются уже упомянутые изделия нашего цеха.

 

Как же вся эта кухня работает? Процесс довольно длителен, если вы еще не утомились.

 

Допустим, вы пришли к нам с таким оригинальным молочником в виде коровы. И попросили сделать статуэтку такой же формы.

Если бы вам нужна была не корова, а танцующий слон, то к производственному процессу добавился бы еще один этап - создание модели. Скульптор по вашему эскизу или словесному описанию создал бы модель, по форме которой отливались бы готовые изделия. Но вы пришли к нам с коровой, значит, модель уже есть.

Далее за дело берется литейщик. Его задача - сделать литьевые формы для модели. В них будет заливаться смесь, которая тоже имеет свое название - шликер. Грубо говоря, шликер - это жидкий фарфор (фаянс в нашем случае).

Вы никогда не задумывались, как получаются полые керамические изделия неправильной геометрической формы? Ведь корова - не тело вращения, и ее невозможно слепить на гончарном круге. Отгадка кроется в том, что форма делается из гипса - гидрофильного материала, легко поглощающего воду.

Слой шликера, напрямую контактирующий с внутренней поверхностью формы, постепенно отдает влагу, становясь более вязким и твердым. По мере поглощения воды формой,  отвердевший слой утолщается, образуя "черепок" изделия. В назначенный час вам необходимо лишь слить жидкую фракцию. 

Наша сырая заготовка готова, что дальше? Теперь ее нужно аккуратно достать из формы. 

Полуфабрикат хотя и самостоятельно стоит на ногах, очень пластичен и легко деформируется от небольшого воздействия. Необходима его аккуратная оправка (удаление швов и возможных дефектов) и естественная сушка в течение еще нескольких часов.

Едва ли не самым главным процессом в производстве является обжиг. Настало его время. Подсушенные изделия отправляется в печь, в которой при высоких температурах из них выпариваются остатки влаги, а также происходят физико-химические процессы спекания компонентов шликера в единую массу. Температура в печи на этом этапе составляет 1200 и выше градусов. Для примера, температура кипящего фритюра - порядка 200 гр., а при 660 гр. расплавится алюминиевая ложка. 

Обжиг на этом этапе представляет собой длительный (около  суток) алгоритм нагревания, прокаливания и остывания изделий и называется у́тильным. После него мы получим т.н. "бисквит" - обожженную, но еще ничем не покрытую  заготовку. 

Нужно также добавить, что в процессе обжига изделие потеряло за счет выпаривания и спекания часть массы и объема, т.е. прошло усадку. Поэтому, строго говоря, мы получим не совсем точную копию нашей коровы, а на 7-10% уменьшенную. Процент усадки рассчитывается на этапе создания модели, но мы начинали с уже готового образца. 

Из-за ровного полуматового цвета "бисквита" он иногда находит применение в том виде, как есть. Например, фарфоровые куклы сделаны как раз из него. Однако, у вас блестящий образец, а наш матовый. Положение исправит глазурь.

Глазурь - это еще один компонент керамического производства. Основу глазури составляет фритта - мелко перемолотая стеклянная масса. Упрощенно можно сказать, что глазурь - это разведенный порошок стекла. 

Глазурью покрывается утильное изделие. И оно снова отправляется на обжиг. Второй обжиг называется политы́́м. В этот раз он производится для того, чтобы кристаллы фритты расплавились и после остывания образовали сплошное стеклоподобное покрытие на черепке.

Глазурь служит как декоративным целям - например, придает цвет изделию, так и утилитарным - защищает черепок от проникновения влаги и газов. Она нейтральна к органике и любым другим веществам, с которыми сталкивается посуда в быту.

На фото ниже разлом глазурованного черепка. Виден слой как цветной глазури (сверху), так и бесцветной (снизу изделия).

После выхода из печи и остывания наша корова, наконец, готова. 

Но заказчик вдруг захотел, чтобы корова стала не белой, а в черных пятнах. Это можно устроить. Декорировать полученную белую корову мы можем по-разному. И об этом в следующий раз.