La cocción transforma la arcilla en cerámica: es donde ocurre la magia. La respuesta es SIEMPRE, ya que la cerámica es el barro cocido. Existen diferentes tipos de arcillas con las que podemos trabajar: barro rojo, terracota, loza, arcillas refractarias, gres o porcelana. Para poder cocer una pieza de arcilla, ésta debe estar hecha con una arcilla apropiada que permita su posterior cocción, por lo que es recomendable utilizar arcillas comerciales hechas por ceramistas o compradas en lugares profesionales. Los materiales cerámicos suelen indicar en los propios envases el rango de temperatura a la que debe ser cocida. Nuestras piezas deben estar huecas. Una pieza maciza tiene posibilidad de albergar burbujas de aire. Por último las piezas han de entrar al horno completamente secas. Si cocemos una pieza húmeda, estallará, con el consiguiente riesgo de dañar nuestro horno e incluso las piezas con las que comparta hornada. En su defecto, podemos hacer una templa al inicio de la cocción.
En el mundo de la cerámica, sea artesanal o industrial, existen dos tipos de cocciones: a baja temperatura (cocción máxima a 1000ºC) y a alta temperatura (de 1000 a 1280ºC). Como vimos anteriormente, según el tipo de cerámica tendremos una u otra cocción.
Tipos de Cocción en Cerámica
Monococción
Se trata de una cerámica que requiere una sola cocción. El engobe se aplica antes de la cocción, una vez se ha dado forma a la pieza y esta se ha secado. Tras aplicar el engobe, se hornea a baja temperatura y posteriormente obtenemos la pieza final. Este tipo de cocción es la más tradicional, rápida y económica. Recuerda: el engobe es una pasta cerámica que se obtiene mezclando arcilla y agua, y que se mezcla con color para decorar la pieza. Los engobes se aplican antes de la primera cocción. No todos los esmaltes y piezas ofrecen buenos resultados con esta técnica de cocción. Por ejemplo, las piezas utilitarias (vasos, platos, tazas, etc.) deben cocerse en dos tandas. Por otra parte, asegúrate de elegir un esmalte adaptado para la monococción y de aplicar capas gruesas de esmalte a tu pieza.
Bizcocho (Primera Cocción)
Tiene dos etapas: la primera, llamada bizcochado, donde se endurece la forma de la cerámica y adopta una textura porosa, siendo manejable para aplicar posteriomente el esmalte. Por lo general, el bizcochado (o primera cocción) se realiza entre 960ºC y 1000ºC. La cocción de bizcocho es la primera cocción de una pieza cerámica. Se hace a baja temperatura, alrededor de los 1000º, ya sea la pasta de alta o de baja temperatura. Durante el bizcochado las piezas pueden tocarse dentro del horno, por lo que podrás poner piezas de vajilla juntas, por ejemplo unas encima de otras si es necesario. La cocción del bizcocho es la etapa preliminar de la cocción suave. En la cocción del bizcocho, la deshidratación del caolín comienza a unos 450 °C. Este proceso de separación se completa con un máximo de 580 °C a 650 °C. Como la reacción a la metacaolinita amorfa es endotérmica, hay que suministrar energía. El cambio de masa que se produce en este proceso sigue inmediatamente al del proceso de desbaste. Si se calienta más, se inicia una nueva fase a unos 925 °C a 950 °C. El espacio de los poros del cuerpo se reduce y la masa comienza a densificarse fuertemente. Para garantizar la eficiencia de la absorción del esmalte, la cocción del bizcocho se detiene en este punto. Si la cocción del bizcocho - la pre-cocción - se termina demasiado pronto, existe el riesgo de que el contenido de carbono residual, si no se quema lo suficiente, sólo cause defectos de calidad sólo en la subsiguiente cocción suave. Las altas tensiones en el cuerpo de cerámica, causadas por los cambios de volumen, que a su vez se deben a las transformaciones de la red cristalina, pueden evitarse en sus efectos negativos aumentando o disminuyendo lentamente la temperatura en los rangos de temperatura correspondientes. Esta pre-cocción es un invento de la industria europea de la porcelana y se debió originalmente a la porcelana fina de uso doméstico. Cuanto más delgada es la forma de un cuerpo verde, más sensible y difícil de procesar. Un cuerpo de porcelana fina difícilmente puede ser esmaltado sin una cocción preliminar, y hay un considerable desperdicio debido a la hinchazón y el agrietamiento. En esta fase de cocción, la disposición de los artículos en el horno no es todavía crítica. Después de la cocción del bizcocho, la humedad ha desaparecido casi por completo de la masa cruda y el proceso de encogimiento se ha completado en gran medida. La masa ha perdido su plasticidad y ha alcanzado la forma deseada. La masa, que era maleable antes de la cocción del bizcocho, se ha convertido ahora en el cuerpo duro del bizcocho, que tiene una porosidad de alrededor del 20 - 22%. Después de la cocción del bizcocho, la porcelana puede ser liberada de residuos no deseados, costuras, capuchas, etc. El aumento de temperatura recomendado para la cocción del bizcocho de la porcelana debe ser de unos 50 °C por hora. Sin embargo, los fabricantes (es decir, tanto los fabricantes de máquinas como los de porcelana de este país) no mencionan el hecho de que - debido al desarrollo negativo de la producción industrializada de porcelana - la precocción se ha vuelto ahora inevitable. Esto se aplica a los cuerpos delgados para la porcelana del hogar, así como a la porcelana semi-fuerte para el uso en los hoteles. La tecnología moderna prácticamente se ha superado a sí misma en sus esfuerzos por producir cantidades cada vez mayores en tiempos cada vez más cortos. Esto significa que la industria europea de la porcelana no sólo se ha marcado un objetivo propio en términos de sostenibilidad y protección del medio ambiente, sino que también se ha permitido unos costes de producción más elevados. En la práctica, la cocción del bizcocho se lleva a cabo de maneras muy diferentes. Desafortunadamente no es posible derivar una regla aquí. La cocción de bizcocho es la primera cocción de una pieza cerámica. Se hace a baja temperatura, alrededor de los 1000º, ya sea la pasta de alta o de baja temperatura. Realizamos esta cocción a la temperatura final de nuestra pasta. Si trabajamos con una arcilla de baja temperatura, coceremos entre 1000º y 1050º. El bizcocho es la primera cocción de una pieza cerámica. Se realiza a baja temperatura (aprox. 1000°C) para endurecer la pieza y prepararla para el esmaltado.
Cocción Final (Segunda Cocción)
En el esmaltado (segunda cocción) se realizará a una u otra temperatura dependiendo del tipo de esmalte y cerámica. Para piezas de loza la mayoría de esmaltes se cuecen entre los 1060 y los 1140ºC. En el caso del gres o la porcelana, la temperatura deberá alcanzar los 1200-1300ºC. La cocción final, también conocida como cocción de esmalte, se realiza a la temperatura máxima especificada para la pasta y el esmalte utilizados. Para una segunda quema (cocción) con esmaltes que maduran a 1046 °C, efectivamente es importante mantener una meseta final de 10 a 15 minutos a esa temperatura, como bien indicas. En cuanto al tiempo de subida en una cocción de esmaltado (bicocción), dependerá del tipo de horno y de la carga, entre otros factores. En líneas generales, podrías subir hasta 600ºC en unas 4h y en unas 3h hasta la temperatura deseada de 1046ºC. Las piezas planas bizcochadas pueden deformarse durante la cocción del esmalte (segunda cocción) cuando el coeficiente de dilatación del esmalte es mayor que el de la pasta. En estos casos, especialmente con esmaltes de fuerte agarre, el esmalte se contrae más durante el enfriamiento y ejerce tensión sobre la pieza, provocando arqueos o curvaturas. Para minimizar este efecto, es útil aplicar el esmalte en capas más finas y uniformes, evitar esmaltes con coeficiente muy superior al del soporte y, si es posible, equilibrar tensiones esmaltando también la cara posterior.
Tercera Cocción
Es la cocción que realizamos cuando estamos cociendo lustres, grasas o calcas cerámicas. Los lustres son líquidos que se aplican con pincel o pistola y que presentan un aspecto de laca. Al cocerse, el lustre presenta una delgada capa de óxido metálico que, junto al color del lustre, es responsable de su apariencia tan característica. Las grasas se utilizan en cerámica para mezclar con pigmentos vitrificables. Las calcas cerámicas son un elemento decorativo que se asemeja a las calcomanías y que se fabrican con pigmentos vitrificables.
Factores Clave en la Curva de Cocción
El tiempo de cocción total, que puede durar hasta 22 horas, abarca desde el inicio del calentamiento hasta que el horno se enfría lo suficiente para abrirlo. La parte programable del ciclo se centra en el calentamiento hasta la temperatura máxima, que suele durar entre 8 y 10 horas e incluye las rampas de temperatura y el período de mantenimiento (meseta). El enfriamiento posterior es natural y su duración varía según el horno, la cantidad de piezas y la temperatura ambiente.
La recomendación del fabricante de tu tierra de aumentar la temperatura de 50°C por hora entre 450°C y 600°C tiene como objetivo facilitar la eliminación de materias orgánicas, la transformación alotrópica del cuarzo y la evaporación del agua estructural de los minerales arcillosos (principalmente caolinite en las pastas de gres). Este período de ralentización entre 450°C y 600°C corresponde al palier propuesto en nuestra curva a 600°C.
En los hornos de gas, es común que la temperatura aumente rápidamente al principio, especialmente al encender los quemadores y cerrar la puerta. Esto se debe a la alta potencia de los quemadores y a la falta de masa térmica estabilizadora. Si el pirómetro está cerca del quemador, puede indicar temperaturas más altas que las reales, ya que mide el calor directo de la llama. Para un control más preciso, se recomienda regular el gas progresivamente, controlar la entrada de aire y usar conos pirométricos o sensores en zonas más neutras del horno.
Si trabajas con un horno de muestras y piezas pequeñas, puedes acelerar la curva de cocción siempre que la subida de temperatura sea constante y no se superen los límites recomendados. El calor llega más rápido al centro de las piezas pequeñas, permitiendo acortar los tiempos.
Para hornear filtros ecológicos donde el carbón activado no debe desaparecer, se recomienda cocer la arcilla por separado y añadir el carbón activado posteriormente. El carbón comienza a descomponerse a partir de los 500-600°C, por lo que su exposición a altas temperaturas podría destruirlo.
La curva de cocción presentada en el blog puede ser una referencia para la porcelana y es adecuada para temperaturas de hasta 1300°C.
Control y Monitorización de la Cocción
El uso de un multímetro digital con termopar permite registrar la temperatura a lo largo del ciclo de calentamiento y enfriamiento. Estos datos se cargan en el ordenador para analizar los niveles de calentamiento y enfriamiento, y perfeccionar futuras cocciones. Comparar los registros de diferentes cocciones ayuda a identificar la necesidad de reemplazar elementos de calentamiento.
Los hornos más modernos utilizan ordenadores y termopares para ajustar la temperatura durante la cocción, permitiendo programar el ciclo completo. En hornos manuales, el control de las velocidades y el corte de temperatura se realiza de forma manual.
La supervisión de las cocciones con un multímetro digital ayuda a identificar problemas como el calentamiento rápido que puede causar burbujas en los esglasiados. Los diferentes hornos, arcillas y esmaltes requieren ajustes específicos. Es crucial consultar las recomendaciones del proveedor de arcilla y esmalte.
Las diferentes temperaturas de cocción pueden alterar el color de los esmaltes. Una cocción excesivamente caliente puede hacer que los esmaltes se derritan y se desborden, causando daños al horno y a otras piezas.
Perfeccionar las cocciones implica hacer ajustes basados en resultados anteriores, buscando mejorar en cada ciclo. Los objetivos para una cocción perfecta incluyen coherencia en todo el horno, tasas de calentamiento y enfriamiento adecuadas, y alcanzar las temperaturas máximas sin excederlas.
El multímetro digital ha sido útil para diagnosticar problemas en el horno, como la incapacidad de alcanzar la temperatura máxima, lo que permite evitar pérdidas de tiempo y material.
Temperaturas y Conos Cerámicos
Las cerámicas utilizan una escala de temperatura de conos para materiales compuestos, que se deforman a una temperatura específica. Orton es una empresa que suministra estos "conos". Las temperaturas para la cerámica varían desde fuego bajo (aprox. 650 °C) hasta alto (aprox. 1315 °C). La temperatura de cocción puede referirse como "cono 5" (aprox. 1200 °C). Los números de cono y sus temperaturas correspondientes se encuentran en el sitio web de Orton. La escala varía desde Cono 022 (590°C) hasta Cono 12 (aprox. 1326°C).
La cocción inicial se llama cocción de bizcocho, a cono 05 (aprox. 1044 °C), que da resistencia y porosidad para la absorción del esmalte. La segunda cocción, llamada cocción de esmalte, se realiza a la temperatura para la que el esmalte está diseñado. Para muchas aplicaciones, se busca la temperatura óptima para la resistencia y seguridad alimentaria, como el cono 5 (aprox. 1207 °C).
Las arcillas de loza requieren temperaturas de recocido entre 950 °C y 1300 °C, más altas que la porcelana. A pesar de la mayor temperatura, el gres es más poroso que la porcelana.
En el caso de una pasta de gres, lo habitual es trabajar alrededor de 1240 °C, salvo indicación contraria del fabricante. Si se cuecen piezas voluminosas o con geometrías complejas, o si el horno está muy cargado, es aconsejable prolongar los tiempos en cada etapa para asegurar una maduración uniforme y evitar tensiones internas.
En la producción de porcelana, se utilizan dos procesos de cocción: monococción y bicocción. El aumento de temperatura recomendado para la cocción del bizcocho de la porcelana debe ser de unos 50 °C por hora.
Consideraciones Adicionales
Las piezas deben estar huecas para evitar la acumulación de aire y deben estar completamente secas antes de hornear. Si hay dudas sobre el secado, se recomienda una "templa" (precalentamiento suave).
Esperar a que el horno se enfríe por debajo de 100 °C (200 °F) antes de abrirlo es crucial para la seguridad. Esperar sorpresas es parte del proceso, incluso para alfareros experimentados.
Preguntas Frecuentes HORNO CERAMICA
Con esta lista de verificación, se desarrollan hábitos seguros y repetibles, haciendo que el proceso de cocción sea emocionante.
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