Виды и Схемы обжига керамики

От древнейших способов обжига открытым огнём до современных технологий. Традиционные, художественные и промышленные виды обжига.

Навигация по статье

Традиционные и художественные обжиги
Огневые обжиги
Раку обжиги
LET'S GO!
LET'S GO!
На протяжении тысячелетий человек искал способы управлять огнём: сначала использовал открытое пламя, затем научился создавать пространство для удержания тепла, строить печи и управлять атмосферой внутри них.
Сегодня существуют десятки способов обжига — от традиционных, сохранившихся в ремесленных культурах, до сложных промышленных процессов. Каждый из них решает свои задачи: влияет на цвет, поверхность, структуру черепка или позволяет получить особые художественные эффекты.

Художественные и традиционные обжиги

Открытые огневые обжиги

Открытые огневые обжиги — древнейшие способы обжига керамики, при которых изделие нагревается непосредственно в массе топлива, без печной камеры и точного контроля температуры. К ним относятся костровые и ямные способы.
Эти способы, возникшие в глубокой древности, до сих пор сохраняются в традиционных керамических практиках по всему миру.
Открытые огневые обжиги также используются в художественных, экспериментальных и исторических практиках и получили распространение на выездных керамических фестивалях и мастер-классах.
Отличительной чертой этой керамики характерный рисунок поверхности. Так как изделия нагреваются непосредственно в массе топлива, на них влияет прямой контакт с огнём, дымом и золой. На поверхности появляются резкие или плавные переходы серого и терракотового с зонами глубокого черного цвета.
Работа датской художницы Маи Хёйгорд
9-й фестиваль обжига керамических изделий в Невельске.
Костровой обжиг. Фото astv.ru
Вестоницкая Венера — фигурка из керамики возрастом более 25 000 лет.
Относится к эпохе охотников−собирателей.
Найдена в Южной Моравии в 1925 году в древнем очаге палеолитической стоянки.
На фигурке зафиксированы следы термического воздействия.
В зависимости от традиции и доступных материалов существует множество вариантов укладки:
  • на ровную поверхность или в яму,
  • на песок, золу, черепки или тлеющие угли,
  • с прокладыванием топлива между изделиями или без него,
  • с защитным укрытием черепками, золой или без укрытия.
Такой обжиг выдержит не всякая керамическая масса. Для открытого огня обычно используют более пористые, отощённые массы с различными добавками, повышающими устойчивость к резкому нагреву. Изделия тщательно высушивают, а горение контролируют: постепенно разжигают костёр, сдерживают развитие пламени или предварительно прогревают изделия на горячих углях.

Рассмотрим для сравнения несколько практик подробнее.
Обжиг может продолжаться от нескольких часов до суток — продолжительность зависит от количества и размера изделий, объёма закладки, вида топлива и условий горения.

Традиционный открытый огневой обжиг (Африка. Буркина-Фасо)

Обжиг проводится за пределами поселка на расчищенной от травы и кустарника ровной площадке.
Изготовлением и обжигом керамики в Буркина Фасо занимаются женщины.
Они укладывают изделия на слой хвороста так, чтобы ограничить попадание горящего топлива внутрь сосудов, и частично прикрывают их черепками.
Закладку полностью укрывают толстым слоем соломы, оставшейся после полевых работ.
Вокруг кострища разбрызгивают воду, чтобы огонь не перекинулся на окружающую растительность.
Топливо поджигают и дают ему свободно гореть, внимательно следя за тем, чтобы огонь не распространился за пределы площадки.
Скорость разгорания контролируют водой. Женщины периодически поливают отдельные участки костра, сдерживая процесс горения.
После обжига гончары окунают горячую керамику в отвар из вареных стручков акации.
Отвар, контактируя с раскалённым черепком, проникает в поры и придаёт сосудам тёмно-коричневую окраску, способствуя закреплению углерода в поверхностных слоях черепка.
Такая обработка уменьшает водопоглощение керамики, поэтому сосуды лучше удерживают воду и широко используются для её хранения и приготовления пищи.

Костровой обжиг: традиционная технология провинции Манаби (Эквадор)

Провинция Манаби (Эквадор) славится традиционной керамической посудой для приготовления пищи на открытом огне.
Закладку выполняют на ровной площадке. Устанавливают кирпичи, между ними насыпают горячие угли. На кирпичи вверх дном ставят изделия.
Изделия лепят вручную и лощат для уменьшения водопоглощения. Чтобы не повредить отполированную поверхность, их устанавливают очень аккуратно.
В качестве топлива используют сухие сучья. Костёр разжигают горячими углями, которые раскладывают по периметру.
После завершения обжига ещё горячие изделия извлекают длинным шестом.
В провинции Манаби керамическое ремесло традиционно сохраняется в семьях и передаётся из поколения в поколение.

Ямный обжиг

Ямный обжиг отличается от кострового тем, что изделия размещают не на поверхности земли, а в неглубокой яме. Она помогает удерживать тепло и частично защищает огонь от ветра.

В остальном технология остаётся той же: выбор топлива, способы укладки изделий, защитные материалы и управление огнём зависят от местных традиций и доступных ресурсов.
Один из вариантов ямного обжига. Последовательность процесса: подготовка угольной засыпки, укладка изделий на горячие угли, обкладка топливом (здесь — сухим навозом) и результат обжига с характерным рисунком поверхности.

Ямный обжиг: современная интерпретация открытого огневого обжига

Современные художники используют ямный обжиг как творческий инструмент. Помимо выбора топлива, они добавляют в закладку соли металлов, различные органические материалы и другие вещества, которые оставляют на поверхности керамики неповторимые узоры и цветовые переходы. Каждый обжиг даёт уникальный результат, поэтому изделия невозможно повторить в точности.
Художественный ямный обжиг: подготовка закладки, внесение декоративных добавок и результат обжига.

Дровяные обжиги

Одно из главных достоинств дровяного обжига — поверхность, которую создаёт сама печь. Пламя, древесная зола и атмосфера обжига создают эффекты, которые невозможно полностью повторить или воспроизвести в электрической печи.
Дровяной обжиг.
Авторы: Александр Сысоев и Елена Ильюшонок (Россия)
Дровяной обжиг.
Чёрно-лощеная керамика Ламас-дель-Моуро (Испания)
Дровяной обжиг с авторской художественной глазурью. Чайник мастера Ли (Master Li, Китай).
Дровяной обжиг
Ваза. Автор Шикамару Такешита (Япония)
Дровяной обжиг
Зольная глазурь. Мастерская Bard Pottery (Шотландия)
В отличие от открытого огневого обжига, изделия в дровяной печи уже не соприкасаются с горящим топливом. Это обеспечивает более равномерный нагрев, позволяет получать значительно более высокие температуры и лучше управлять процессом обжига, сохраняя при этом воздействие пламени, древесной золы и атмосферы печи на поверхность керамики.
Cхема двухкамерной дровяной печи
Несмотря на разнообразие конструкций, принцип работы дровяных печей остаётся одинаковым: в нижней части сгорает топливо, а изделия находятся в отдельной камере и нагреваются пламенем и горячими газами.
Двухъярусная дровяная печь. Действующая историческая реконструкция.
Абрамцевский художественно-промышленный колледж им. В. М. Васнецова.
На снимке — керамисты Екатерина Базлова, Анна Филиппова и студенты колледжа.
Современная дровяная печь, построенной для Molly Svoboda
Чайная чаша курораку (чёрное раку) Тамамидзу — мастер Итигэн
17−18 век — Япония
Чайная чаша акараку (красное раку) «Таробо" — мастер Тёдзиро
16 век — Япония
Современная интерпретация раку — голое раку (Naked Raku)
Автор — Дэвид Робертс
Со временем техника получила широкое распространение за пределами Японии. Сегодня раку объединяет множество авторских направлений, сохранив главный принцип — извлечение раскалённого изделия из печи до окончания его естественного охлаждения.
Раку (раку−яки) возник в Японии в XVI веке и был тесно связан с чайной церемонией. Первые чаши лепили вручную, покрывали глазурью и обжигали при сравнительно невысокой температуре. Раскалённые изделия вынимали из печи ещё горячими и оставляли остывать на воздухе.
Западное раку
Автор — Эбигейл Хиггинс (Англия)

Раку

В традиционном раку-яки изделия после извлечения из печи охлаждают на воздухе (ака-раку) или в воде (куро-раку).

На снимках — процесс куро-раку. Обжиг проводят при температуре около 1100−1200 °C. Для приготовления глазури традиционно используют камни из русла реки Камо.

Чашу с расплавленной глазурью вынимают из печи щипцами и сразу погружают в воду. Резкий температурный шок формирует характерную чёрную поверхность — матовую или глянцевую, с глубокой, живой фактурой.
Современное западное раку часто использует дополнительное восстановление.

В зависимости от художественной задумки изделия покрывают глазурями, ангобами, солями или оксидами металлов. Как и в традиционном раку, керамику вынимают из печи раскалённой, после чего помещают в ёмкость с горючими материалами и накрывают крышкой, прекращая доступ кислорода.

В восстановительной среде меняется цвет глазури и непокрытых участков черепка, а характер поверхности во многом зависит от выбранных материалов. Чаще всего используют опилки, бумагу или сухую траву.

Современные интерпретации раку

Со временем западное раку перестало ограничиваться классическим восстановительным обжигом. На его основе появилось множество авторских техник, сохраняющих главный принцип — извлечение изделия из печи в раскалённом состоянии.
Наиболее известные из них — голое раку и раку с использованием конского волоса и перьев.
Голое раку(Naked Raku)
Принцип голого раку заключается в использовании временного защитного слоя, покрытого бесцветной низкоплавкой глазурью. При резком охлаждении глазурная «скорлупа» растрескивается и пропускает дым к поверхности черепка, создавая характерный мраморный рисунок.
Голое раку, фарфор.
Алистер Даньё, Франция
Керамистка Аманда Дж. Седжвик-Мол показывает процесс создания.
На утильное изделие наносят защитный слой из каолина и кварцевой муки (1:1), а после высыхания покрывают бесцветной низкоплавкой глазурью.
Далее процесс повторяет классическое западное раку: обжиг, помещение раскалённого изделия в горючий материал (здесь — бумагу) и восстановление под крышкой.
После восстановления изделие резко охлаждают водой. Глазурная «скорлупа» растрескивается и легко отделяется вместе с защитным слоем, оставляя матовую поверхность черепка с неповторимым чёрным мраморным рисунком.
Раку с конским волосом и перьями (Horsehair & Feather Raku)
В этой разновидности раку рисунок создаётся не дымом, а непосредственным контактом раскалённого черепка с органическими материалами. Конский волос и перья мгновенно сгорают на поверхности, оставляя тонкие углеродные линии и отпечатки. Каждое изделие получается неповторимым, так как направление линий и рисунок невозможно полностью повторить.

На фотографиях — процесс создания, показанный шотландским керамистом Саймоном Торборном (1955–2021)
Horsehair & Feather Raku — автор Саймон Торборн
Раскалённое изделие извлекают из печи и сразу накладывают конский волос, перья или другие органические материалы.
Они мгновенно сгорают, оставляя на поверхности тонкий графичный рисунок.

Печи для раку обжига

Для раку не требуется специальная печь — обжиг можно проводить практически в любой печи, позволяющей безопасно извлекать раскалённые изделия.
Однако существуют конструкции, специально разработанные для этой техники. Они делают процесс быстрее, удобнее и безопаснее.
Примеры современных печей для раку. Разборные, компактные и подъёмные конструкции позволяют быстро и безопасно извлекать раскалённые изделия сразу после обжига.

Капсюльный обжиг (саггар, кокон)

Соляной и содовый обжиг

Обвар

виды обжига

Вид обжига определяет, какой процесс выполняется и какие условия необходимы для получения нужного результата. Для каждого вида подбирается свой режим обжига.
Режим обжига — это заданная последовательность изменения температуры, времени и атмосферы в печной камере: скорости нагрева и охлаждения, положения и длительность выдержек, а также условия газовой среды.
обжиги различают:
  • по назначению,
  • по скорости,
  • по атмосфере.

Виды обжига по назначению

Утильный (утельный)

Обжиг для упрочнения черепка перед глазурованием.
В зависимости от выбранной схемы обжига может быть низким или высоким.

В зависимости от схемы обжига может быть низким и высоким.
Учитываются особенности обжига массы.
Ангоб обычно наносят на сырец до утильного обжига, чтобы усадка ангоба и черепка проходила совместно.

Название «ути́ль» или «у́тель» вызывает споры. Я придерживаюсь варианта «утиль», связывая его с латинским utilis — «полезный, пригодный» к дальнейшей работе.

Политой

Обжиг глазурованных изделий.
Учитываются особенности обжига глазури.
Термин «политой обжиг» связан со старинным словом «полива» — так раньше называли глазурь.В технологической литературе также встречается название «второй обжиг»; в разговорной практике — «глазурный обжиг».

Однократный

Обжиг глазурованного сырца без предварительного утильного обжига.
Режим учитывает особенности обжига и массы, и глазури.
В одном обжиге совмещаются функции утильного и политого обжига. Есть ограничения по методам глазуровки и выбору массы, но в целом такой вид экономит время и энергию.

Декоративный

Обжиг надглазурных материалов: красок, люстров, препаратов драгоценных металлов, деколей.
На схемах «утильный-политой-декоративный» этот обжиг часто называют третьим. На производствах с однократным обжигом — по типу декора: надглазурный, декольный, золотой и т. п.

Лечка

Повторный обжиг для устранения дефектов: недоглазуровка, мелкие сколы, крупные единичные наколы, недожог и прочие.
Лечку проводят либо в исходном режиме — если необходимо сохранить ту же глазурь и фактуру покрытия, либо при более низкой температуре с использованием низкотемпературных флюсов или глазурей.

Виды обжига по скорости

Обычные обжиги

Скорость нагрева около 1−1,5 °С в минуту (≈60−100 °С в час).

Это наиболее распространённые обжиги для различных печей и керамических масс.
На утильных и политых обжигах отдельные участки допускают ускорение до 2−2,5 °С в минуту (≈ 120−150 °С в час).
Чаще всего это касается традиционных масс и некоторых видов фарфора — ориентируйтесь на рекомендации производителя.

Ускоренные обжиги

Скорость нагрева примерно 2,5−6 °С в минуту (≈ 150−360 °С в час).

Применимы к ограниченному числу масс, обычно прямо указываются производителем.
Чаще всего это тонкостенные изделия, массы с предсказуемым составом и хорошо контролируемые режимы.
Применяются в отдельных студийных и производственных печах, где возможен точный контроль процесса.

Скоростные обжиги

Скорость нагрева может достигать 600−900 °С в час (≈ 10−15 °С в минуту).

Эти обжиги используются преимущественно в промышленном производстве.
Они являются частью технологической цепочки, включающей специально разработанные керамические массы и глазури, рассчитанные на быстрый цикл нагрева и охлаждения.
Применяются на промышленных линиях и печах, рассчитанных на высокую скорость нагрева и стабильность процесса.

Пример промышленной скоростной линии: низкий фарфор с однократным обжигом

Отформованный и высушенный сырец глазуруется методом окунания.
Отформованный и высушенный сырец глазуруется методом окунания.
Вход глазурованного сырца в щелевую печь
Вход глазурованного сырца в щелевую печь со скоростным режимом обжига. Конечная температура 1205 °C.
Выход готовой продукции после однократного обжига
Выход готовой продукции после однократного обжига.
Время от входа до выхода 2 часа.
Сравнение различных графиков обжига по скорости

Сравнение различных графиков обжига по скорости

Условные обозначения:

  • Обычный обжиг (большинство масс)
  • Ускоренный обжиг (мягкий фарфор)
  • Скоростной обжиг (керамогранит)

Виды режимов обжига по атмосфере

Атмосфера в печи — один из параметров режима обжига. От количества кислорода и состава газовой среды зависит, какие химические процессы будут происходить в керамической массе и глазури. Поэтому обжиги разделяют по характеру атмосферы, в которой проходит процесс.

Технологические обжиги

Окислительные обжиги

Совершенно обычные обжиги в электрических печах. У вас именно такой, если, конечно, вы специально не создаёте другую атмосферу, как это происходит при других видах обжига.
Печь живая, она «дышит» при обжиге. Кислорода в камере и того, что поступает в неё через микрощели и микропоры достаточно для создания окислительной среды.

Окислительно-восстановительные обжиги

Применяются при обжиге фарфоров и художественной керамики.
Часть процесса происходит в окислительной атмосфере — с достаточным содержанием кислорода, часть — в восстановительной атмосфере. В производстве фарфора такая смена атмосферы используется для повышения белизны и прозрачности и улучшения структуры черепка. В художественной керамике — для получения эффектов глазурей.

Нейтральные обжиги

Обжиг глазурованного сырца без предварительного утильного обжига.
Одновременно учитываются требования к обжигу массы и глазури.
Совмещает функции утильного и политого обжига. этот режим совмещает функции утильного и политого обжига. На производствах часто говорят «в один обжиг».

Схемы обжига

Схема обжига последовательность одного или нескольких видов обжигов в изготовлении изделия.
Не только! Существуют различные схемы обжига.
Низкий утильный - высокий политой... Так?
И в этих случаях под «высоким» подразумевается, конечно, не фарфоровая высокая (1350*С и выше), а пиковая температура используемой массы.

Эта схема подходит для большинства студийных масс (Witgert, Montesa и т. п.), полуфарфоров и каменных масс.
Низкий утильный / высокий политой
Низкий утильный / высокий политой — имеет статус «фарфоровой схемы», но на практике применяется довольно широко.

самые распространенные схемы обжига:

Эта схема применима для любых пористых масс (особенно сильно газующих), например: Конаковский шамот, окрашенные массы (Witgert 9sf, Чугун), ВитольдГлина, Лебедь, огнеупорные глины (Дивеевская глина) и т.п
В других случаях — это ставка на энергосбережение, снижение затрат на обслуживание печи и отчасти — экономия времени.
Есть только один нюанс — глазури низкого огня дороже, поэтому лучше сесть за калькулятор, и просчитать свои выгоды.

Высокий утильный / низкий политой
Высокий утильный / низкий политой — хоть и считается "фаянсовой схемой", но есть некоторые виды мягких фарфоров (париан, например), где используется именно эта схема. Утильный обжиг проводится в специальных подставках - бомзах одноразовых (изготовленных из той же массы) и многоразовых.

Готовое изделие, прошедшее через три обжига.
Утильный обжиг в бомзе многократного использования.
Belleek фарфор обжигается по схеме: высокий утильный (1200*С) > низкий политой (1000*С) > декоративный (720*С, 800*С).
При высоком утиле у политого обжига меньше рисков образования наколов глазури из-за каких-либо недогазовок в черепке.
Поэтому такая схема рекомендуется для особо газующих масс.
Лично я провожу через высокий утиль все массы, перечисленные в предыдущем пункте, просто для страховки, т.к. к 1200*С газообразующие процессы практически пройдены.

Высокий утильный / высокий политой
Высокий утильный / высокий политой в принципе продолжение схемы "высокий утильный / низкий политой" с более широким выбором глазурей.


другие схемы обжига:

От контакта с водой такие черепки разбухают, расслаиваются и в итоге рассыпаются.
Используют эту схему на любых массах.
Имейте ввиду, что изделия обожженные по такой схеме долго не живут ввиду их чрезвычайной хрупкости.

Низкий утильный / низкий политой
Низкий утильный / низкий политой — экономичная схема производства недорогой "одноразовой" керамики: маленькие цветочные горшочки, мелкая сувенирка и т.п.

ПФЛ. Литье. Подглазурная роспись ангобом.
Глазурование по сырцу: внутри - ополаскивание, снаружи - напыление.
Полуфарфоры, мягкие фарфоры и многие фаянсы и каменные массы могут глазуроваться по сырцу и обжигаться в один прием, минуя утильный обжиг.

Подобная схема не исключает подглазурные и межглазурные росписи.
Режим обжига при этом совмещает в себе условия обжига и масс, и глазурей.

Однократный обжиг
Еще одна из широко распространенных — это практика однократного обжига.
Схема, очень популярная на производствах и почему-то упускаемая из вида студиями и частными мастерскими.

Императорский фарфоровый завод. 19 век. П.И. Иванов "Букет"
Фарфоровый бисквит.
Бисквитный обжиг не совсем корректно называть утильным или однократным.
Бисквитный обжиг в отличие от утильного подразумевает законченный, а не промежуточный этап изготовления изделия.
А в отличии от однократного не подразумевает применение глазури.
Бисквитный обжиг
*Бисквит до недавнего времени так называли неглазурованный фарфор. Сейчас это понятие стали применять ко всем неглазурованным изделиям, которые могут быть декорированы лощением или росписью ангобами, солями.

Чтобы исключить повторное газование массы при политом обжиге, рекомендуется проводить утильный обжиг при температурах:
  • от 1100*С и выше - для высоких масс;
  • максимально приближенной к пиковой температуре - для низких масс.
Массы с большим количеством примесей
Процессы разложения карбонатных, сульфатных и других подобных примесей сопровождаются активным газованием и могут продолжаться довольно долго. Теоретически они заканчиваются к 1100*С, но на практике так бывает далеко не всегда.


Когда желателен высокий утиль:

Массовое производство костяного фарфора (Корея) со схемой высокий утиль > высокий политой.
На снимке: вход нагретого утиля в зону автоматической глазуровки.
Так как глазуровка плотного черепка с плохой впитываемостью затруднена, для последующей глазуровки применяются методы:
  • окунание в глазурь повышенной плотности;
  • напыление по нагретому до 80-100*С черепку.
Мягкие фарфоры
Из-за высокого содержания плавней многие мягкие фарфоры склонны к сильным огневым деформациям. В таких случаях утильный обжиг проводится с укладкой изделий в бомзы (см. фото выше) при пиковой температуре массы.

Автор: Моисеева Марина 2023 год