L'arte della ceramica ha origini antichissime, risalenti al periodo neolitico. I manufatti più antichi, ritrovati in Cina, sono datati intorno al 15.000 a.C. Il termine "ceramica" deriva dal greco antico κέραμος, che significa argilla o creta, e si riferisce a un composto di materiali inorganici che si consolidano con il calore.
Se vi piace lavorare con l'argilla, sapete che una delle fasi più importanti e delicate è la cottura. La cottura trasforma il materiale morbido e malleabile in un oggetto duro e resistente, ma richiede attenzione, precisione e strumenti adeguati. Esistono svariati metodi per la cottura della ceramica e ciascuno richiede grandi livelli di conoscenza.
Cos'è l'Argilla?
L'argilla è un materiale composto da diversi tipi di silicati di alluminio idratati, che si modella facilmente quando è umida e si indurisce quando viene cotta. L’argilla in sé è facilmente malleabile grazie alla presenza di acqua che la contraddistingue e che ne sottolinea la plasticità.
I passaggi successivi alla lavorazione e modellazione della terra argillosa sono l’essiccazione e la cottura, che concludono il processo di creazione. L’argilla ha origine in natura: si forma dall’azione erosiva e dal successivo trasporto di sedimenti sciolti che arrivano solitamente a concentrarsi principalmente in acqua (fiumi, laghi, ecc).
La colorazione con cui può essere trovata varia fra verde, rosso, ocra, bruno, bianco e grigio, dipende dalla differente percentuale fra gli elementi che la compongono: feldspati di vario genere, sabbia, ferro, allumina (ossido di alluminio) e quarzo, un insieme davvero articolato di sostanze.
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L’argilla che possiamo trovare in natura per produrre la ceramica non è ovviamente già pronta per essere modellata ma necessita di una serie di passaggi a prescindere dal composto. A prescindere dal tipo di argilla, quest’ultima deve essere ripulita dalle impurità tramite stagionatura e successiva lavatura in acqua, utile a disperdere i sali solubili.
In seguito si interviene con un secondo passaggio di pulizia per eliminare le ultime impurità e i grani più grossi. Solo dopo aver “depurato” il materiale è possibile incominciare a impastarlo per renderlo più compatto e per rilasciare le eventuali bolle d’aria, un passaggio molto importante per evitare la formazione di crepe e altre imperfezioni.
Con l’impasto bello pronto non rimane che modellarlo secondo la propria creatività o la propria necessità. Modellazione al tornio: lavorazione ideale per il vasellame, consiste nell’usufruire di un piatto con supporto girevole attivabile tramite pedale. Ponendo il panetto di argilla al centro dell’asse di rotazione è possibile modellare con precisione utilizzando le mani mentre il tornio gira.
Il tipo di modellazione effettuata non può prescindere dal passaggio dell’essiccatura prima di procedere con il forno.
Processi Fondamentali nella Cottura della Ceramica
La cottura della ceramica è un processo che coinvolge diversi fenomeni fisici e chimici, tra cui:
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- Disidratazione: Eliminazione dell'acqua presente nell'argilla.
- Vetrificazione: Fusione dei fondenti presenti nell'argilla, che si dilatano e legano tra di loro le molecole strutturali.
Tipi di Argilla e Temperature di Cottura
Esistono diversi tipi di argilla, ognuno con una temperatura di cottura specifica:
- Terracotta: 960° C - 1030° C (argilla rossa, porosa e poco resistente agli sbalzi termici).
- Terraglia:
- Tenera: 960° C - 1070° C
- Dura: 1050° C - 1150° C (argilla bianca o colorata, più fine e compatta).
- Gres: 1200° C - 1300° C (argilla grigia o nera, molto vetrificata e impermeabile).
- Porcellana: 1250° C - 1400° C.
Le temperature di cottura di tutti i materiali ceramici di artigiani come me vanno da un minimo di 960’C ad un massimo di 1300. Le condizioni termiche della cottura vengono decise in base risultato che si vuole ottenere e vengono definite nei diagrammi di cottura. Cambia molto anche a seconda della tipologia di oggetto che dobbiamo cuocere. Per esempio dei pezzi di grandi dimensioni avranno bisogno di una curva più lenta di cottura.
Quindi ogni infornata sarà fatta di oggetti simili per dimensioni e materiale. Esistono moltissime modalità di cottura e variano in base al materiale utilizzato. Il pezzo viene cotto 1-3 volte a seconda del risultato che si vuole ottenere, in certi casi potrebbe essere necessaria una 4 cottura. Ceramica con oro, quindi ha fatto tre lunghissime cotture e grandissime trasformazioni.
La dilatazione del manufatto è il primo cambiamento fisico. Da non scordare è che l’argilla quando viene modellata ha una determinata misura, essiccando poi si restringe anche del 20% o 30%. Segue l’evaporazione dell’acqua: tra i 250-300° C si ha l’evaporazione dell’acqua assorbita dai materiali argillosi ed è anche la temperatura in cui i pezzi non perfettamente essiccati potrebbero scoppiare nel forno (e in questo caso si sente proprio lo scoppio da fuori).
Tra i 450-650° C si hanno le prime reazioni chimiche. La temperatura aumenta in maniera progressiva. Esempio di curva di cottura del gres. Si capisce bene quanto sia impegnativo questo passaggio. E’ di massima importanza eseguire il corretto ciclo di cottura, non solo per non rovinare gli oggetti o addirittura il forno stesso ma anche per non creare oggetti nocivi.
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I pezzi quando scoppiano a causa dell’essiccazione fatta male.
Come già ribadito più volte, la cottura della ceramica è il processo conclusivo che definisce il prodotto finale in ogni sua caratteristica. La progettazione e il controllo del ciclo di cottura (che dura molte ore) sono infatti fondamentali per evitare eventuali danni causati da sovracottura o sottocottura: nel primo caso si ha una vetrificazione eccessiva con conseguente formazione di bolle e deformazione dell’oggetto, nel secondo caso non avviene la fase vetrosa e ne risulta un oggetto troppo fragile.
Le temperature in genere vanno ben oltre i 1000° gradi e il picco massimo varia in base al tipo di argilla, così come si diversificano le curve di crescita e decrescita, che devono essere sempre graduali e pre-impostate in maniera precisa. Cuocere la ceramica vuol dire attuare un processo irreversibile ma necessario per ottenere la durezza e resistenza che un oggetto in argilla solo essiccata non potrebbe mai avere.
La conoscenza di queste dinamiche fisiche e chimiche è imprescindibile per chi è in procinto di lavorare la ceramica: significa avere ben chiaro in mente quale risultato finale si vuole ottenere, che sia terracotta o porcellana.
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Metodi di Cottura Alternativi
Oggi il metodo di cottura più utilizzzato è quello elettrico o a gas, anche se esistono ancora artigiani che come nel passato utilizzano legno e carbone e che usano forni da loro costruiti. La cottura può avvenire in appositi forni ma anche a cielo aperto.. e quest’ultimo caso la difficoltà è massima perché la temperatura non si mantiene costante.
Un metodo di cottura molto semplice, usato nell'antichità dai Vichinghi, dagli Indiani d'America e dagli Etruschi, e ancora oggi in uso in realtà rurali dell'Africa e in India, prevede l'uso di una pentola di terracotta o una buca scavata nel terreno come "forno".
Il processo prevede:
- Asciugatura: Assicurarsi che l'oggetto da cuocere sia completamente asciutto.
- Preparazione del "forno": Utilizzare una pentola di terracotta o una buca nel terreno.
- Combustione: Aggiungere legna e far bruciare a fiamma vivace, in modo che il calore accenda la combustione degli strati di carbonella e segatura sottostanti.
- Raffreddamento: Lasciar raffreddare molto lentamente il tutto, coprendo per mantenere il calore.
È un processo abbastanza lungo, bisogna essere sicuri che il calore sia arrivato bene fin dentro l'argilla. Al termine, lasciando che la legna si consumi e la fiamma si spenga, si può notare che, sotto, la brace è accesa rosso viva. A questo punto si deve lasciar raffreddare molto lentamente il tutto. Qualcuno consiglia di coprire per mantenere il calore il più a lungo possibile.
E man mano, tra la cenere, ecco i miei pezzi di ceramica, cotti, di un bel colore nero.
Come dicevo all'inizio, la pentola di ferro non è il contenitore ideale perchè le sue pareti disperdono troppo il calore. Una pentola di terracotta lo trattiene invece meglio e consente la completa combustione degli strati inferiori di carbonella e segatura, cosa che nel mio caso non è avvenuta bene sui bordi.
Esistono persone che pensano possa avvenire nel forno di casa, purtroppo mi tocca dirtelo.. no, non è possibile cuocere nel forno domestico ma sono necessari appositi forni.
Scegliere il Forno Giusto per la Ceramica
La prima decisione da prendere è quale tipo di apertura del forno ti serve: apertura frontale o dall’alto, cioè a pozzetto? Il forno ad apertura e caricamento frontale, di forma squadrata, può essere appoggiato su un tavolo o su un supporto, in questo modo ti sarà più comodo se devi inserire ed estrarre vari pezzi.
Il forno a pozzetto o a caricamento dall’alto è di forma cilindrica, quindi ti consente di sfruttare lo spazio in modo più razionale se stai realizzando oggetti tondi. Inoltre offre un riscaldamento interno più uniforme, ma ne parleremo più in dettaglio quando parliamo di riscaldamento.
I nostri consigli: come forni a pozzetto noi proponiamo esclusivamente i forni Nabertherm, sono i migliori sul mercato. I formati più venduti sono il 45 e il 60 litri. Il forno Top 60 è disponibile in 2 versioni: da 1200°C con consumo max di 2.9 kw o da 1320°C con consumo di 3.6 kw.
L’isolamento in fibra ceramica consente strutture più leggere ed economiche. I mattoni refrattari hanno un potere isolante leggermente inferiore rispetto allo stesso spessore in fibra ceramica ma durano di più. Un elemento non secondario: sono materiali inerti e non rilasciano particelle. Quando si deteriorano (ma solo dopo parecchi anni d’uso) si sfaldano, e dovrai sostituirli.
La posizione ideale per un forno da ceramica è in un locale dove sia assicurata una buona aerazione: durante la cottura o smalti il forno libera una quantità minima (ma minima davvero!) di sostanze. Sempre a proposito di aerazione: un forno in fibraceramica alla prima cottura emette fumo e una forte puzza. Non ti spaventare: succede solo alla prima cottura, perché alcuni leganti organici nella fibra bruciano una volta superata una certa temperatura.
È importante quindi che alla prima cottura tutte le finestre rimangano aperte e si faccia completare il programma di cottura. Puoi anche metterlo all’esterno, ma abbi cura sempre che sia in una zona riparata e che sia ben sigillato quando non lo usi, soprattutto se parliamo di forni in mattone, che assorbono l’umidità come spugne.
Un altro aspetto determinante per la scelta del tuo forno da ceramica riguarda la temperatura di lavoro. Un forno che arriva a 1.250°C di temperatura massima con 3,2kw di potenza assorbita non può superare i 60 lt di volume.
Il riscaldamento dei forni elettrici avviene con resistenze elettriche, le migliori sono del tipo Kanthal. Possono avere diversa disposizione all’interno del forno: completamente incapsulate nella coibentazione, o alloggiate in cavità a vista e disposte eventualmente su supporti ceramici.
Forni con potenze superiori ai 3,2kw hanno solitamente in dotazione spine trifase CE, che possono essere a 4 o 5 poli e hanno bisogno del conseguente impianto elettrico. I contatori di corrente nelle abitazioni sono normalmente da 3kw, con tolleranza del 10%, quindi possono fornire al massimo 3.300w. La tolleranza in genere è di uno spunto del 33% per alcuni minuti.
Da alcuni anni è possibile richiedere incrementi di potenza da 0,5kw oltre i 3kw.
Accessori Utili per la Cottura
Oltre al forno ti consigliamo di acquistare di un kit di piastre refrattarie: sono ripiani resistenti alle alte temperature che ti permettono di impilare su più strati gli oggetti da cuocere (come faresti in un forno da cucina). Puoi distanziare tra di loro i ripiani con colonnine refrattarie, puoi trovarle di diverse dimensioni.
Un altro consiglio: se hai applicato dello smalto su tuoi pezzi da cuocere, tieni conto che durante la cottura potrebbe colare sul ripiano e rovinarlo irrimediabilmente.
Tabella Riassuntiva: Tipi di Argilla e Temperature di Cottura
| Tipo di Argilla | Temperatura di Cottura (°C) | Caratteristiche |
|---|---|---|
| Terracotta | 960 - 1030 | Rossa, porosa, poco resistente agli sbalzi termici |
| Terraglia Tenera | 960 - 1070 | Bianca o colorata, fine e compatta |
| Terraglia Dura | 1050 - 1150 | Bianca o colorata, fine e compatta |
| Gres | 1200 - 1300 | Grigia o nera, vetrificata e impermeabile |
| Porcellana | 1250 - 1400 | Bianca, traslucida, resistente |
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