Tiempos de Cocción Cerámica: Guía Completa para un Resultado Perfecto

Modelar arcilla es una actividad creativa con muchos beneficios para personas de todas las edades. Permite crear todo tipo de objetos a mano o con ayuda de un torno, desde esculturas hasta figuras decorativas, vasijas, platos, cuencos o regalos originales. Además, es posible cocer arcilla y obtener un resultado perfecto.

Cuando la arcilla se cuece, se transforma de su estado inicial, humilde y blando, en una nueva sustancia más fuerte: la cerámica. La cerámica es fuerte y sólida, y en cierto modo se parece a la piedra. Su supervivencia a lo largo de milenios se atribuye al encuentro crucial de la arcilla con el fuego.

¿Qué es la Cocción Cerámica?

La cocción es un proceso que implica elevar la temperatura de la arcilla o el esmalte. El objetivo final es calentar estos materiales hasta que alcancen un estado de “madurez” donde se fundan de manera óptima. Aunque a simple vista la arcilla de una vasija no parece fundirse, a nivel molecular, este proceso se lleva a cabo en etapas.

Convertir la arcilla blanda en cerámica dura requiere temperaturas muy altas, generalmente en un horno. Los hornos domésticos no tienen la capacidad de alcanzar las temperaturas superiores a los 815 grados Celsius necesarias para cocer la arcilla, siendo necesarios hornos especializados que puedan alcanzar temperaturas mayores a 1000 grados Celsius.

Tipos de Cocción en Cerámica

En el mundo de la cerámica, sea artesanal o industrial, existen diferentes tipos de cocciones:

• A baja temperatura: Cocción máxima a 1000 ºC.
• A alta temperatura: De 1000 a 1280 ºC.

Según el tipo de cerámica, se tendrá una u otra cocción. Es fundamental que todo ceramista conozca a fondo el horno que utiliza y entienda que un buen resultado no depende únicamente del esmalte, sino también de la compatibilidad entre el esmalte y el cuerpo cerámico, una aplicación adecuada, el tipo de horno, la atmósfera del horno y una curva de cocción bien controlada.

Existen muchos tipos de hornos de cerámica, y cada uno puede producir resultados únicos en las piezas terminadas. No existe una única curva de cocción "correcta". Cada ceramista debe ajustar la curva según las características específicas de su horno, materiales y objetivos.

1. 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. Asegúrate de elegir un esmalte adaptado para la monococción y de aplicar capas gruesas de esmalte a tu pieza.

2. Bicocción

La bicocción tiene dos etapas:

• Bizcochado (Primera Cocción): Así llamamos a la primera cocción de una pieza. Durante esta fase, el barro ya se convierte en cerámica, pero sigue siendo poroso. Se endurece la forma de la cerámica y adopta una textura porosa, siendo manejable para aplicar posteriormente el esmalte. Por lo general, el bizcochado se realiza entre 960 ºC y 1000 ºC. 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.

  En el bizcochado, la loza recién moldeada se somete a altas temperaturas para vitrificarla, es decir, darle un aspecto vidrioso y permitir que el esmalte se adhiera a su superficie. El material, delicado por naturaleza, debe secarse antes de ser introducido con precaución en el horno. Durante el calentamiento, es esencial que la temperatura aumente gradualmente para evitar que la humedad en la arcilla se convierta en vapor, evitando así posibles rupturas.

  A medida que el horno alcanza los 343 grados Celsius, el agua químicamente unida a la arcilla comienza a ser expulsada. Al llegar a los 500 grados Celsius, la arcilla se deshidrata por completo y experimenta una transformación irreversible, convirtiéndose así en el material cerámico. La cocción continúa hasta los 926 grados Celsius, momento en el cual la cerámica se sinteriza, volviéndose menos quebradiza pero aún lo suficientemente porosa para ser vidriada.

  Una vez alcanzada la temperatura deseada, el horno se apaga y se permite que se enfríe lentamente, asegurando la integridad de las piezas recién formadas.

• Esmaltado (Segunda Cocción): La cocción final o esmaltado 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 1140 ºC. En el caso del gres o la porcelana, la temperatura deberá alcanzar los 1200-1300 ºC.

  El esmalte cerámico, una capa impermeable aplicada para colorear, decorar o impermeabilizar la cerámica, desempeña un papel esencial. Después de aplicar el esmalte, los alfareros dejan secar la pieza antes de introducirla en el horno para la cocción final. Durante esta fase, la pieza esmaltada se coloca con cuidado en el horno, evitando el contacto directo con otras piezas para prevenir la fusión permanente causada por el esmalte derretido.

  El horno se calienta gradualmente hasta alcanzar la temperatura adecuada, permitiendo que la arcilla y el esmalte alcancen su madurez antes de enfriarse nuevamente. La arcilla y el esmalte experimentan una notable transformación durante esta segunda cocción, pasando de ser blandos y quebradizos a convertirse en elementos duros como la piedra, resistentes al agua y al paso del tiempo.

  

3. Lustres y Calcas Cerámicas (Tercera Cocción)

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. Este tipo de cocción se utiliza para aplicar calcos cerámicos en piezas ya acabadas, así como en la aplicación de detalles con oro.

Cómo Cocer Arcilla en Casa Paso a Paso

La arcilla, después de darle la forma deseada, hay que endurecerla sometiéndola a altas temperaturas. Generalmente se hace en hornos específicos para ello, pero también existe la posibilidad de cocer arcilla en el horno de casa. Eso sí, es fundamental utilizar el tipo de arcilla adecuada que pueda cocerse correctamente con el calor máximo que ofrecen los hornos domésticos, en este caso hablamos siempre de arcillas poliméricas o porcelana fría. Además, hay que seguir los siguientes pasos:

1. Secar al aire libre

Una vez realizada la figura, escultura o vasija con nuestra arcilla para cocer en casa, hay que dejarla secar al aire libre preferiblemente durante un día entero. Si la pieza está perfectamente seca antes de introducirla en el horno, la cocción será más eficaz y evitaremos que la pieza se estropee, le salgan grietas o se rompa. Se puede dejar reposando al sol para que el secado sea más rápido.

2. Precalentar el horno

Después ponemos el horno a 180 grados centígrados (350 grados Fahrenheit) y dejamos que precaliente. Es importante fijarse en las especificaciones del fabricante de la arcilla, ya que no todos los materiales son iguales. Si queremos cocer arcilla roja en casa, debemos elegir la que menos temperatura requiera, aunque por lo general 180 grados es suficiente para una pieza decorativa si utilizamos arcillas especiales de baja temperatura para cocer en casa.

3. Colocar la arcilla en el horno

Una vez que el horno haya tomado temperatura, colocaremos la figura en la propia bandeja del horno a altura media. La bandeja tiene que estar a la misma temperatura que la arcilla, así que hay que sacarla antes de precalentar el horno.

4. Tiempo de cocción

El tiempo necesario para cocer arcilla en el horno de casa depende del tamaño de la pieza. Las más pequeñas estarán al cabo de una hora, pero es importante estar pendiente de la cerámica e ir controlando cada 15 o 20 minutos, ya que puede ser que estén listas antes del tiempo previsto. La arcilla, al calentarse crecerá un poco en volumen y después regresará a su estado. En ese momento habrá aumentado su dureza y su resistencia.

5. Dejar enfriar sin sacar del horno

Una vez cocida nuestra pieza de arcilla, hay que apagar el horno y dejar que se enfríe dentro, ya que un cambio de temperatura brusco podría dañar su superficie o directamente romperse. El proceso de enfriamiento es lento, llega incluso a unas 8 horas, por eso es mejor hacer las manualidades un día antes de manipularlas.

Otros Consejos para Cocer Arcilla en Casa

Además de utilizar una arcilla específica para cocer en el horno de casa, a la hora de trabajarla es muy importante amasarla muy bien antes de comenzar a darle forma. De esta manera nos aseguramos de que no queden burbujas en el interior que podrían arruinar la manualidad. También es importante que tu pieza debe estar hueca, ya que una pieza maciza podría contener una burbuja de aire que causaría problemas durante la cocción.

Control y Seguimiento de la Cocción

Adam Wegener, ceramista y profesor, utiliza un multímetro digital Fluke 189 y un termopar de alta temperatura para medir temperaturas de hasta 1260 ºC. Registra la temperatura a lo largo del ciclo de calentamiento y enfriamiento de 30 horas, luego carga los datos en su ordenador para perfeccionar la próxima cocción.

La cocción de una pieza puede moldear o destruir su apariencia final. Saber lo que está sucediendo en el horno es importante porque los diferentes productos químicos se funden a diferentes temperaturas en los glaseados. Resulta importante cocer a la temperatura para la que la arcilla y los glaseados están hechos a fin de lograr la resistencia máxima y la seguridad de los alimentos. Mientras el horno se calienta, emite calor sobre las piezas, por lo que no solo es importante supervisar la temperatura, sino también la tasa de calentamiento y de enfriamiento.

Escala de Temperaturas de Conos Cerámicos

Las cerámicas utilizan una escala de temperatura de diferentes conos para materiales compuestos, que se fabrican para curvarse cuando se ha aplicado una cantidad específica de calor. Orton es la empresa que suministra esos "conos". Las temperaturas para la cerámica abarcan un rango que va desde el fuego bajo (aprox. 650 ºC) hasta el alto (aprox. 1315 °C).

Cuando hablamos de temperaturas de cocción de cerámica, se puede hacer referencia a la temperatura como "cono 5" (lo cual correspondería a aprox. 1200 ºC de temperatura máxima). Los números de cono y sus temperaturas de maduración correspondientes se encuentran en el sitio web de Orton. Las temperaturas van así (un 0 delante funciona como un signo [-] y la escala es como una línea de números absolutos):

• Cono 022 (590 °C)
• Cono 021
• Cono 05 (aprox. 1044 °C)
• Cono 04
• Cono 1
• Cono 2
• Cono 5 (alrededor de 1207 °C)
• Cono 6
• Cono 10
• Cono 12 (alrededor de 1326 °C)

Programación de la Curva de Cocción

El calentamiento inicial se utiliza con frecuencia en quemas que incluyen piezas crudas para garantizar que estén completamente secas antes de aumentar la temperatura de manera más rápida e intensa. La duración de este proceso varía ampliamente, desde una a dos horas hasta mucho más tiempo en ciertas producciones. Por otro lado, en ciertos momentos de la quema y también comúnmente al final de la quema, es común mantener cierta temperatura durante un periodo determinado.

Curvas de Enfriamiento

El enfriamiento es una etapa crucial para evitar piezas rotas y para lograr ciertos resultados. Algunos hornos permiten controlar por medio de una computadora la curva de enfriamiento mientras otros hornos dependen de su nivel de aislamiento térmico y medidas físicas que se pueden tomar o con el uso de la perilla de control de temperatura. También es fundamental para el templado de los materiales.

El tiempo de cocción no me queda claro. Las 22 horas que aparecen en una gráfica de ejemplo corresponden al ciclo completo del horno “de frío a frío”, es decir, desde que empieza a calentarse hasta que vuelve a una temperatura segura para abrirlo. Sin embargo, la parte que realmente controla el programador es solo el calentamiento hasta la temperatura máxima, que en el ejemplo dura unas 10 horas e incluye las distintas rampas y el palier de cocción. A partir de ahí comienza el enfriamiento natural del horno, que no suele programarse y puede variar según el horno, la carga o la temperatura ambiente.

Es importante destacar que ninguno de estos procesos es obligatorio. Son herramientas que el ceramista debe ajustar, elaborar y perfeccionar de manera empírica y teórica, refinando continuamente sus métodos y un conocimiento de sus instrumentos y herramientas para lograr los resultados deseados.

Programas de Cocción de Referencia

A continuación se muestran tres programas de cocción para cono 05. El primero es un ejemplo de un libro técnico de cerámica. El segundo es el programa de un horno computarizado y el tercero es un programa de referencia que recomendamos como un estándar de comparación. Siempre probamos todos nuestros esmaltes con este programa de referencia.

Programa Genérico de un Libro Técnico de Cerámica

Programa Automático de un Horno Computarizado Moderno ("Slow Glaze Cone 05")

Nuestro Programa de Referencia (Estándar de Comparación)

Este es nuestro programa recomendado como estándar de comparación. Está diseñado como una referencia genérica para probar esmaltes y curvas de cocción. Es ideal para quienes buscan un punto de partida confiable que pueda adaptarse a las necesidades específicas de sus piezas o proyectos. Al final del proceso, es posible mantener la temperatura registrada en el pirómetro entre 1055 °C y 1058 °C durante 10 minutos, con el cono pirométrico mostrando una inclinación entre las 2 p. m. y las 3 p. m. Una vez apagado, un horno bien aislado debería permitir que el calor residual continúe cocinando el cono pirométrico, lo cual será evidente al revisar el horno al día siguiente.

Consideraciones Adicionales

• Para una segunda cocción (esmaltado) con esmaltes que maduran a 1046 °C, es importante mantener una meseta final de 10 a 15 minutos a esa temperatura. En cuanto al tiempo de subida, en líneas generales, se podría subir hasta 600 °C en unas 4 horas y en unas 3 horas hasta la temperatura deseada de 1046 °C.
• La recomendación de un fabricante de tierra de aumentar la temperatura de 50°C por hora entre 450°C y 600°C busca facilitar la eliminación de materias orgánicas, la transformación alotrópica del cuarzo y la evaporación del agua estructural de los minerales arcillosos. Este ralentizamiento corresponde al palier propuesto en la curva de referencia a 600°C.
• Si trabajas con un horno de muestras y realizas piezas muy pequeñas, no es necesario respetar la misma cantidad de horas de cocción que para piezas grandes. El calor llega más rápido al centro, por lo que puedes acelerar un poco la curva, siempre cuidando que la subida de temperatura sea constante y que no se superen los límites de temperatura recomendados.
• En los hornos de gas es habitual que la temperatura suba muy rápido al inicio de la cocción. Cuando el pirómetro está ubicado cerca del quemador, suele indicar temperaturas más altas que las reales. Para un mejor control, es recomendable regular el gas de forma progresiva, controlar la entrada de aire y verificar la temperatura con conos pirométricos o sensores colocados en zonas más neutras del horno.
• 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. 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.
• Para hornear filtros ecológicos donde el carbón activado no debe desaparecer, el carbón comienza a descomponerse y a quemarse a partir de los 500-600°C. La mejor opción es cocer primero la arcilla por separado y añadir posteriormente el carbón activado, evitando así su exposición a altas temperaturas que podrían destruirlo.

tags: #tiempos #de #coccion #ceramica