Rozkład temperatur w piecu
Karol Stefański
W witrażu klasycznym bardzo istotna jest malatura, której zadaniem jest wprowadzenie lub wydobycie istotnych elementów pracy.
Malatura wykonywana jest przy pomocy specjalnych farb szklarskich, które wymagają wypalania w piecu, w wysokiej temperaturze.
Farby szklarskie produkowane są z różnych składników a ich receptury są chronione tajemnicą firmową. Najważniejszą cechą technologiczną jest temperatura, w której należy je wypalać. Farby zawierające związki ołowiu z reguły wymagają temperatur w przedziale od 520oC do 590oC. Czym mniej tych związków, tym wyższe wymagania temperaturowe i wymóg wypalania w przedziale 600oC do 650oC. Na rynku coraz więcej jest dostępnych farb, w których w ogóle nie wykorzystuje się tych toksycznych substancji. Niestety w konsekwencji wzrasta przedział wymaganych temperatur do poziomu 700oC do 750oC.
Producenci mają również farby, które są przeznaczone do wypalania w temperaturach 800oC i wyższych. Niestety ich wykorzystanie w tworzeniu witraży jest ograniczone lub niemożliwe. Szkło witrażowe po przekroczeniu temperatury 750oC zaczyna się na tyle odkształcać, że ulegają zmianie wymiary elementów. Z tego wzglądu znajdują one zastosowanie w technologiach fusingu i szkła artystycznego.
Do wypalania elementów witraża wykorzystywane są piece szklarskie z półkami. Zastosowanie półek ceramicznych gwarantuje, że powierzchnia będzie płaska. Często wykorzystuje się półki ze stali żaroodpornej. W tym wypadku należy mieć świadomość, że czym wyższa temperatura, z tym większymi odkształceniami termicznymi będziemy mieli do czynienia. Nie przeszkodzi to małym elementom, jednak w przypadku dużych oraz wysokich temperatur może dojść do niepożądanych odkształceń.
Ustawiając stos z półek należy pamiętać o tym, że rozkład temperatur nie będzie równomierny we wszystkich punktach pieca. Temperatura spada wraz z oddalaniem się od zewnętrznych ścian stosu. Najłatwiej temu zaradzić zwiększając odległości między półkami. Niestety, czym mniej półek, tym mniej szklanych elementów zmieścimy wewnątrz pieca.
Farba musi zostać wypalona w przedziale temperatur zalecanym przez producenta. Dzięki temu efekt będzie trwały.
Nieprawidłowy układ stosu może doprowadzić do różnic w temperaturach sięgających 50oC. Temperatura na zewnątrz stosu jest wyższa od tej, jaka panuje wewnątrz. To prowadzi do niekorzystnych sytuacji, gdyż farba na niektórych elementach może być niewypalona, natomiast w innych przepalona.
Można uzyskać korzystniejszy rozkład temperatur przy gęsto ułożonych półkach. Realizowane jest to przez wydłużenie procesu wypału.
Farby szklarskie w swoich kartach technologicznych mają podane temperatury wypału. Wskazane jest, aby po zakupie nowych farb wykonać próby wypału w różnych temperaturach.
Próbny wypał farb najlepiej wykonywać na bezbarwnym szkle float o grubości 2 lub 3mm. W celu wykonania kompletnego testu najlepiej przygotować kilka płytek, na które nanosimy farby wszystkich dostępnych rodzajów.
Najlepiej dokonać wypału kolejnych próbek w odstępach temperatur od 20oC do 50oC.
W ten sposób poznamy właściwości farb, które później będziemy wykorzystywać. Najważniejszymi cechami jest trwałość fizyczna oraz uzyskiwany odcień a także przejrzystość.
Propozycja ułożenia półek w piecu „na zakładkę” oraz z przerwami w pierwszych warstwach. Dzięki temu ogrzane powietrze szybciej dotrze do termopary, co umożliwi uzyskanie bardziej równomiernej temperatury.
