Brennen mit einem einfachen Ofen
Wie Sie einen Elektroofen mit Kiln-Sitter oder Handschaltung brennen: Kegel auswählen, aufstellen und ablesen, mit veröffentlichten Brennkurven für den Schrühbrand und den Glasurbrand.
Diese Anleitung wird für das Brennen nach Temperatur angezeigt, wie in den Einstellungen festgelegt.
Kegel: was sie messen
Folgen Sie zuerst der Bedienungsanleitung Ihres Ofens. Diese Anleitung fasst zusammen, was Kegel- und Ofenhersteller über einfache Elektroöfen veröffentlichen; sie ersetzt nicht die Bedienungsanleitung für Ihr Modell, und wo beide voneinander abweichen, gilt die Bedienungsanleitung.
Ein pyrometrischer Kegel ist eine kleine, schlanke Pyramide aus einem genormten keramischen Pulver. Hat er genug Hitze abbekommen, wird er weich und biegt sich auf wiederholbare Weise um. Sie stellen Kegel neben der Ware in den Ofen und lesen ab, wie weit sie sich gebogen haben.
Kegel messen die Wärmearbeit, das Zusammenwirken von Temperatur und Zeit. Mit den Worten von Orton, dem wichtigsten Kegelhersteller der USA: „Kegel messen nicht allein die Temperatur.“ Ein langsam erhitzter Kegel biegt sich bei einer niedrigeren Temperatur als ein schnell erhitzter, und eine Glasur verhält sich genauso. Deshalb gibt Orton die Temperatur jedes Kegels für eine bestimmte Heizrate in den letzten 100 °C (180 °F) des Brandes an. Hat ein Kegel einmal angefangen, sich zu bewegen, biegt er sich innerhalb einer kleinen Spanne um, „meist weniger als 40° F“ (22 °C).
Kegelnummern
Die Kegelnummern reichen von 022, dem kühlsten, bis 42. Eine vorangestellte Null kennzeichnet die kühlere Reihe und wird als „null“ gelesen: Kegel 06 („null sechs“) ist kühler als Kegel 04, und Kegel 01 braucht weniger Hitze als Kegel 1. Orton betont, wie wichtig es ist, die beiden Reihen nicht zu verwechseln. Der Abstand ist groß: Kegel 06 biegt sich bei einer um mehr als 220 °C (400 °F) niedrigeren Temperatur als Kegel 6.
| Brennbereich | Kegel | Temperatur | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Niedrig | 06–04 | 998–1063 °C (1828–1945 °F) | Glasuren für Irdenware; Schrühbrand |
| Mittel | 5–6 | 1186–1222 °C (2167–2232 °F) | Steinzeug und Porzellan aus dem Elektroofen |
| Hoch | 9–10 | 1260–1285 °C (2300–2345 °F) | Meist Steinzeug und Porzellan aus dem Gasofen |
Lieferanten in Großbritannien, Europa, Australien und Neuseeland geben oft eine Temperatur in °C statt eines Kegels an: Suchen Sie in der Tabelle unten den nächstliegenden Kegel und prüfen Sie ihn mit einem Messkegel. Gehen Sie nicht davon aus, dass Segerkegel und Staffordshire-Kegel, die älteren europäischen Reihen, dieselben Nummern wie Orton haben; deshalb verwendet diese Anleitung Ortonkegel.
Haltezeiten erhöhen die Wärmearbeit
Bei einer Haltezeit (englisch auch soak) bleibt der Ofen eine Weile auf einer Temperatur. Weil Kegel die Wärmearbeit messen, kann eine Haltezeit ganz oben eine höhere Endtemperatur ersetzen. Orton nennt diese ungefähren Entsprechungen:
| Haltezeit | Ungefähr dieselbe Wärmearbeit wie |
|---|---|
| Etwa 20 Minuten | Eine um 10 °C (18 °F) höhere Endtemperatur |
| 40–60 Minuten | Eine um 20 °C (36 °F) höhere Endtemperatur |
| Etwa 2 Stunden | Eine um 30 °C (54 °F) höhere Endtemperatur |
| 4–6 Stunden | Genug, um einen zwei Nummern heißeren Kegel umzubiegen |
Orton fügt hinzu, dass eine Haltezeit von 1–2 Stunden „ausreichen kann, um die nächsthöhere Kegelnummer zu verformen“.
Eine Haltezeit gibt es also nie umsonst: Wenn Sie eine hinzufügen, rechnen Sie damit, dass sich die Kegel weiter biegen, und senken Sie die Endtemperatur entsprechend.
Kegelarten
Orton stellt vier Arten her. Zwei stehen auf der Ofenplatte und zeigen, was die Ware abbekommen hat; zwei sind für den Kiln-Sitter.
| Art | Verwendung | Wie er steht |
|---|---|---|
| Selbststehend | Messkegel auf der Ofenplatte | Ein angeformter Fuß gibt die Höhe, 1¾ Zoll (44 mm), und die Neigung von 8° vor; kein Halter nötig |
| Groß (Normalkegel) | Messkegel auf der Ofenplatte | In eine Unterlegplatte oder einen Tonklumpen gesteckt, genau 2 Zoll (51 mm) sichtbar, 8° aus der Senkrechten geneigt |
| Klein (Laborkegel) | Kiln-Sitter | Liegt quer über den Kegelauflagen des Kiln-Sitters; auf einer Ofenplatte aufgestellt 15/16 Zoll (24 mm) sichtbar |
| Temperaturstäbchen | Kiln-Sitter | Dasselbe Pulver wie bei kleinen Kegeln, in gleichmäßiger Stäbchenform |
Die Höhe zählt: ¼ Zoll (6 mm) Unterschied in der Höhe eines Normalkegels „kann beim Biegen mehr als einen halben Kegel Unterschied ausmachen“. Kegel verderben oder altern nicht, und feuchte Lagerung schadet ihnen nicht.
Was „Kegel 6“ in der Praxis bedeutet
Die Kegeltabelle gibt für einen selbststehenden Kegel 6 1222 °C (2232 °F) an, aber nur, wenn der Ofen in den letzten 100 °C (180 °F) mit 60 °C/h (108 °F/h) steigt. Bei einem Anstieg von 150 °C/h (270 °F/h) biegt sich derselbe Kegel bei 1243 °C (2269 °F). Echte Öfen weichen noch einmal ab; Digitalfire berichtet: „Die meisten Öfen erreichen Kegel 6 bei 2200°F, nicht bei 2232°F“. „Kegel 6“ heißt also: Die Ware hat die Wärmearbeit bekommen, die einen Kegel 6 umbiegt, ganz gleich, was ein Thermometer dabei anzeigte.
Wenn Sie nach Temperatur brennen, halten Sie das Ende jedes Brandes gleich: dieselbe Heizrate am Schluss, dieselbe Endtemperatur und dieselbe Haltezeit. Dann gelingt eine Glasur, die einmal gelungen ist, auch wieder.
Die Kegeltabelle
Diese Werte stammen aus Ortons Kegeltabelle (©2001) für selbststehende Kegel. Wählen Sie die Spalte, die dazu passt, wie schnell Ihr Ofen in den letzten 100 °C (180 °F) gestiegen ist. Ortons Faustregel: die Spalte 150 °C/h (270 °F/h) für einen schnellen Brand, die Spalte 60 °C/h (108 °F/h) für einen mittleren und die Spalte 15 °C/h (27 °F/h) für einen langsamen. Um eine Heizrate zu berechnen, teilen Sie den Temperaturanstieg durch die Stunden, die er gedauert hat: Ein Ofen, der in 3 Stunden um 500 °C (900 °F) steigt, heizt mit etwa 167 °C/h (300 °F/h).
| Kegel | Langsam, 15 °C/h (27 °F/h) | Mittel, 60 °C/h (108 °F/h) | Schnell, 150 °C/h (270 °F/h) |
|---|---|---|---|
| 022 | – | 586 °C (1087 °F) | 590 °C (1094 °F) |
| 018 | – | 715 °C (1319 °F) | 734 °C (1353 °F) |
| 015 | – | 791 °C (1456 °F) | 818 °C (1504 °F) |
| 010 | 891 °C (1636 °F) | 903 °C (1657 °F) | 915 °C (1679 °F) |
| 08 | 922 °C (1692 °F) | 942 °C (1728 °F) | 956 °C (1753 °F) |
| 07 | – | 976 °C (1789 °F) | 987 °C (1809 °F) |
| 06 | 981 °C (1798 °F) | 998 °C (1828 °F) | 1013 °C (1855 °F) |
| 05 | 1021 °C (1870 °F) | 1031 °C (1888 °F) | 1044 °C (1911 °F) |
| 04 | 1046 °C (1915 °F) | 1063 °C (1945 °F) | 1077 °C (1971 °F) |
| 03 | 1071 °C (1960 °F) | 1086 °C (1987 °F) | 1104 °C (2019 °F) |
| 02 | – | 1102 °C (2016 °F) | 1122 °C (2052 °F) |
| 01 | 1093 °C (1999 °F) | 1119 °C (2046 °F) | 1138 °C (2080 °F) |
| 1 | 1109 °C (2028 °F) | 1137 °C (2079 °F) | 1154 °C (2109 °F) |
| 4 | 1141 °C (2086 °F) | 1162 °C (2124 °F) | 1183 °C (2161 °F) |
| 5 | 1159 °C (2118 °F) | 1186 °C (2167 °F) | 1207 °C (2205 °F) |
| 6 | 1185 °C (2165 °F) | 1222 °C (2232 °F) | 1243 °C (2269 °F) |
| 7 | 1201 °C (2194 °F) | 1239 °C (2262 °F) | 1257 °C (2295 °F) |
| 8 | 1211 °C (2212 °F) | 1249 °C (2280 °F) | 1271 °C (2320 °F) |
| 9 | 1224 °C (2235 °F) | 1260 °C (2300 °F) | 1280 °C (2336 °F) |
| 10 | 1251 °C (2284 °F) | 1285 °C (2345 °F) | 1305 °C (2381 °F) |
Ein Strich steht für einen Wert, der hier nicht übernommen wurde; Sie finden ihn in Ortons vollständiger Tabelle.
Normalkegel weichen nur um wenige Grad von diesen Werten ab: Ein Normalkegel 6 bei 60 °C/h (108 °F/h) liegt bei 1220 °C (2228 °F). Kleine Kegel, wie sie im Kiln-Sitter verwendet werden, sind nur für 300 °C/h (540 °F/h) aufgeführt; deshalb nennt die Tabelle für einen kleinen Kegel 6 1255 °C (2291 °F). Das ist nicht die Temperatur, bei der ein Kiln-Sitter den Ofen abschaltet. Der Kegel im Kiln-Sitter soll mit dem Kegel auf der Ofenplatte übereinstimmen, und der Kegel auf der Ofenplatte hat das letzte Wort.
Zwei Vorsichtshinweise. Ortons Broschüre von 2019 gibt Kegel 06 bei schneller Heizrate mit 1024 °C (1875 °F) an, die Tabelle und Ortons FAQ dagegen beide mit 1013 °C (1855 °F); dieser Wert wird hier verwendet. Und die Tabelle für Normalkegel hinten in der Bedienungsanleitung des Kiln-Sitters von Dawson enthält Abschreibfehler (Kegel 5 heißer als Kegel 6); verwenden Sie sie deshalb nicht.
Brennen nach Temperatur
Ein Ofen mit Steuerung brennt auf eine Temperatur, die Sie einstellen, gemessen von einem Fühler nahe der Wand. Lieferanten in Großbritannien, Europa, Australien und Neuseeland geben oft eine Brenntemperatur statt eines Kegels an.
Eine Temperatur allein sagt nicht, wie stark die Ware gebrannt ist. Glasuren reagieren wie Kegel auf die Wärmearbeit: Dieselbe Endtemperatur ergibt nach einem langsamen Anstieg oder einer Haltezeit ein stärker gebranntes Ergebnis, nach einem schnellen Anstieg ein schwächer gebranntes. Ortons Tabelle zeigt, wie groß der Unterschied ist: Kegel 6 biegt sich bei einem Anstieg von 15 °C/h (27 °F/h) bei 1185 °C (2165 °F) und bei einem Anstieg von 150 °C/h (270 °F/h) bei 1243 °C (2269 °F). Eine Brenntemperatur bedeutet also: diese Temperatur, erreicht mit einer bestimmten Heizrate und mit der Haltezeit, die der Hersteller gegebenenfalls angibt.
Gibt ein Rezept stattdessen einen Kegel an, suchen Sie ihn in der Tabelle oben, in der Spalte für die Heizrate, mit der Ihr Ofen am Ende des Brandes steigt. Auch eine Haltezeit erhöht die Wärmearbeit: siehe „Haltezeiten erhöhen die Wärmearbeit“ oben.
Der Fühler misst die Luft nahe der Wand, nicht die Ware. Fallen Brände stärker oder schwächer aus als vorgesehen, erklärt die Bedienungsanleitung Ihrer Steuerung deren Offset, mit dem sich die Anzeige korrigieren lässt.
Schrühbrand
Der Schrühbrand (britisches Englisch: biscuit) ist der erste, niedrigere Brand, der trockenen Ton in harte, poröse Ware verwandelt, die bereit zum Glasieren ist. Er wird meist auf Kegel 06–04 gebrannt, 998–1063 °C (1828–1945 °F) nach Ortons Tabelle; in Großbritannien wird oft auf etwa 1000 °C (1832 °F) gebrannt, nahe Kegel 06. Der geschrühte Scherben soll porös bleiben, „im Allgemeinen mehr als 15%“ (Digitalfire), damit er der Glasur das Wasser entzieht. Ein zu niedrig geschrühter Scherben nimmt die Glasur zu dick an; sie reißt dann und rollt ab (zieht sich zu Inseln zusammen und lässt nackten Ton frei). Zu schwach geschrühte Ware „schrumpft auch beim Glasurbrand weiter“, was den Glasursitz verdirbt. Beim Einräumen ist der Schrühbrand nachsichtig: Stücke dürfen sich berühren, Deckel können auf ihren Gefäßen gebrannt werden, und Schalen stehen Rand auf Rand statt ineinander.
Warum der Anfang langsam geht
Wasser dehnt sich beim Verdampfen auf mehr als das Tausendfache aus; deshalb muss feuchte Ware langsam getrocknet werden. L&L und Orton raten: „Unterhalb von 1500°F (815°C) sollte besonders darauf geachtet werden, den Scherben gleichmäßig zu erhitzen“, und der Kohlenstoff müsse vor etwa 650 °C (1200 °F) ausgebrannt sein. Oberhalb von 816 °C (1500 °F) kann der Ofen schneller steigen.
| Temperatur | Was geschieht |
|---|---|
| 149–260 °C (300–500 °F) | Bindemittel brennen aus |
| Etwa 232 °C (450 °F) | Organische Stoffe beginnen zu brennen |
| Bis 371 °C (700 °F) | Wasser entweicht aus dem Ton, noch bis über diese Temperatur hinaus |
| 450–550 °C (842–1022 °F) | Chemisch gebundenes Wasser entweicht aus dem Ton |
| 573 °C (1063 °F) | Quarzsprung: Der Quarz im Ton dehnt sich plötzlich aus |
| Über 600 °C (1112 °F) | Schwefel brennt aus |
| Bis 649–760 °C (1200–1400 °F) | Natürlicher Kohlenstoff brennt aus; das sollte unterhalb der Rotglut abgeschlossen sein |
| Über 840 °C (1544 °F) | Calciumcarbonat zersetzt sich |
Der Quarzsprung ist die plötzliche Größenänderung des Quarzes im Ton bei 573 °C (1063 °F): Er dehnt sich beim Aufheizen aus und zieht sich beim Abkühlen zusammen. Das Programm Slow Bisque von L&L fährt dort langsamer, zwischen 538 °C (1000 °F) und 593 °C (1100 °F). Digitalfire hält das für „unnötig bei Schrühbränden“, und Ceramics Monthly sagt, es sei vor allem beim Abkühlen dichter Ware wichtig. Langsamer zu fahren kostet wenig; wir schlagen deshalb vor, es bei dicken Stücken beizubehalten.
Vortrocknen: Trocknen im Ofen
Vortrocknen heißt, den Ofen bei niedriger Temperatur zu halten, mit dem Deckel einen Spalt offen oder mit laufender Abluftanlage, bis die letzte Feuchtigkeit aus der Ware entwichen ist. Über die Temperatur sind sich die Quellen nicht einig:
| Quelle | Vortrocknen |
|---|---|
| Ceramics Monthly | Knapp unter dem Siedepunkt; zum Beispiel 4–6 Stunden lang mit 14 °C/h (25 °F/h) steigen |
| L&L, Vorwärmen | Halten bei 66–93 °C (150–200 °F) |
| Digitalfire | Halten bei 121 °C (250 °F), weil Halten unter dem Siedepunkt „nicht das ganze Wasser austreibt“ |
Unser Ausgangspunkt: Heizen Sie langsam auf höchstens etwa 121 °C (250 °F) auf und halten Sie, bis ein Spiegel an der Abluftöffnung klar bleibt. Bei dicker oder feuchter Ware halten Sie über Nacht.
Der Spiegeltest: Halten Sie einen zimmerwarmen Spiegel an ein Entlüftungsloch oder an den Spalt unter dem aufgestellten Deckel. Beschlägt er, entweicht noch Wasser; warten Sie und prüfen Sie dann erneut.
Brennkurven für Steuerungen
Eine Steuerung ist ein elektronisches Gerät, das den Ofen nach einer Brennkurve brennt: einer Liste von Segmenten, jedes mit einer Heizrate (der Rampe), einer Zieltemperatur und einer optionalen Haltezeit. Unten stehen zwei voreingestellte Programme der Steuerungen DynaTrol von L&L und von Bartlett sowie eine von Digitalfire veröffentlichte Brennkurve. „Endtemperatur“ ist die Temperatur, die die Steuerung selbst für den gewählten Kegel verwendet: für Kegel 04 1052 °C (1926 °F) und für Kegel 06 993 °C (1819 °F).
| Segment | Steigen auf | Slow Bisque | Fast Bisque |
|---|---|---|---|
| 1 | 121 °C (250 °F) | 44 °C/h (80 °F/h) | 67 °C/h (120 °F/h) |
| 2 | 538 °C (1000 °F) | 111 °C/h (200 °F/h) | 167 °C/h (300 °F/h) |
| 3 | 593 °C (1100 °F) | 56 °C/h (100 °F/h) | 83 °C/h (150 °F/h) |
| 4 | 139 °C (250 °F) unter der Endtemperatur: 913 °C (1676 °F) für Kegel 04 | 100 °C/h (180 °F/h) | 100 °C/h (180 °F/h) |
| 5 | Die Endtemperatur | 44 °C/h (80 °F/h) | 60 °C/h (108 °F/h) |
| Aufheizzeit, leerer Ofen | Etwa 13 Stunden oder mehr | Etwa 10–11½ Stunden |
Die Zeiten von L&L gelten „für die schnellstmöglichen leeren Öfen“; ein beladener Ofen kann bis zu viermal länger brauchen, und jede Haltezeit, die Sie hinzufügen, ist zusätzliche Wärmearbeit, die die Programme nicht berücksichtigen. Für große oder feuchte Stücke rät L&L zu Slow Bisque mit 2–3 Stunden Vorwärmen oder länger und warnt vor schnellem Brennen, das „Fehler wie Nadelstiche, Risse und unvollständiges Ausbrennen verursachen kann“.
| Schritt | Rate | Ziel | Haltezeit |
|---|---|---|---|
| 1 | 170 °C/h (306 °F/h) | 120 °C (248 °F) | 60 Minuten; bis zu 10 Stunden bei schwerer Ware |
| 2 | 170 °C/h (306 °F/h) | 945 °C (1733 °F) | Keine |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1000 °C (1832 °F) | 15 Minuten |
BQ1000 dauert etwa 7 Stunden 44 Minuten. Sein Autor hält bei dünner, trockener Ware bis zu 278 °C/h (500 °F/h) für unbedenklich und verlangsamt den letzten Schritt, um die Temperatur im ganzen Besatz auszugleichen.
Kegel der Steuerung und Ortons Tabelle
Die Steuerungen von L&L und Bartlett verwenden 1052 °C (1926 °F) für Kegel 04 und 993 °C (1819 °F) für Kegel 06, etwas unter Ortons 1063 °C (1945 °F) und 998 °C (1828 °F); bei Kegel 6 und Kegel 10 stimmen sie überein. Den Unterschied klären Messkegel: Wenn sie der Steuerung widersprechen, korrigieren Sie diese mit dem Kegel-Offset.
Am handgeschalteten Ofen
Ein handgeschalteter Ofen folgt demselben Plan von Hand: Sie trocknen langsam bei einen Spalt geöffnetem Deckel und offenen Schaulöchern, stellen die Schalter schrittweise von Low über Medium auf High und lassen den Kiln-Sitter den Brand beenden. Die veröffentlichten Abläufe stehen unten unter „Handgeschaltete Öfen im Einzelnen“.
Glasurbrand
Der Glasurbrand schmilzt die Glasur auf dem geschrühten Scherben zu Glas. Wer anfängt, brennt meist niedrig brennende Glasuren auf Kegel 06–04 oder Glasuren für den mittleren Brennbereich auf Kegel 5–6. Brennen Sie auf den Kegel, der auf den Etiketten Ihrer Tonmasse und Ihrer Glasur steht, mit einem Kegelsatz rund um diese Nummer. Was in der Glasur beim Schmelzen geschieht, lesen Sie in Glasieren von Grund auf.
Einräumen für den Glasurbrand
- Glasierte Stücke dürfen weder einander noch die Wände berühren: Lassen Sie etwa ½ Zoll (13 mm) Abstand.
- Halten Sie den Fuß glasurfrei, oder stellen Sie Ware für den niedrigen Brennbereich auf Dreifüße, kleine Stützen mit Spitzen. Steinzeug und Porzellan sollten nicht auf Dreifüßen stehen, die sich bei diesen Temperaturen eindrücken; verwenden Sie stattdessen Trennmittel für hohe Temperaturen oder Quarzsand.
- Lassen Sie mindestens 1 Zoll (25 mm) zwischen den Kanten der Ofenplatten und der Wand oder dem Kiln-Sitter.
Brennkurven für Steuerungen
| Segment | Steigen auf | Slow Glaze | Fast Glaze |
|---|---|---|---|
| 1 | 121 °C (250 °F) | 83 °C/h (150 °F/h) | Kein eigener Schritt |
| 2 | 139 °C (250 °F) unter der Endtemperatur | 222 °C/h (400 °F/h) | 317 °C/h (570 °F/h) |
| 3 | Die Endtemperatur | 67 °C/h (120 °F/h) | 111 °C/h (200 °F/h) |
| Aufheizzeit, leerer Ofen | Etwa 6½–7½ Stunden | Etwa 3–4 Stunden |
| Kegel | Ende Segment 2 | Endtemperatur |
|---|---|---|
| 06 | 854 °C (1569 °F) | 993 °C (1819 °F) |
| 04 | 913 °C (1676 °F) | 1052 °C (1926 °F) |
| 6 | 1083 °C (1982 °F) | 1222 °C (2232 °F) |
Angesichts der Warnung von L&L vor schnellem Brennen ist Slow Glaze die sicherere Grundeinstellung. Wenn Sie eine Haltezeit von mehr als 5–10 Minuten bei der Endtemperatur hinzufügen, sollten Sie laut L&L die Zieltemperatur oder den Kegel-Offset entsprechend senken; L&L merkt an: „Halten bei hohen Temperaturen beschleunigt den Verschleiß von Heizspiralen und Thermoelement.“
Kegel 6: Absenken und Halten
Glasuren für den mittleren Brennbereich kommen manchmal mit Nadelstichen (winzigen Löchern in der Oberfläche) oder Blasen aus dem Ofen, die Gas hinterlässt, das aus der Schmelze aufsteigt. Eine Brennkurve mit Absenken und Halten brennt bis zur Endtemperatur, kühlt schnell um etwa 56 °C (100 °F) ab und hält dort. In den Worten von Digitalfire: „Um 100°F absenken und halten gibt der Schmelze genug Viskosität, damit Blasen platzen, und lässt sie trotzdem noch verheilen.“
| Schritt | Rate | Ziel | Haltezeit |
|---|---|---|---|
| 1 | 60 °C/h (108 °F/h) | 121 °C (250 °F) | 60 Minuten |
| 2 | 194 °C/h (350 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | Wahlweise 30 Minuten, damit sich Blasenwolken auflösen |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1204 °C (2200 °F) | 10 Minuten; in großen Öfen länger |
| 4 | Abwärts mit 500 °C/h (900 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | 30 Minuten |
PLC6DS dauert etwa 9 Stunden 36 Minuten. Bei dünnflüssigeren Glasuren senkt Digitalfire stattdessen um etwa 111 °C (200 °F) ab; zu starkes Absenken „riskiert Kristallisation während der Haltezeit“. Die Endtemperatur von 1204 °C (2200 °F) liegt unter den 1222 °C (2232 °F) der Tabelle für Kegel 6; Digitalfire berichtet, dass die meisten Öfen Kegel 6 bei etwa 1204 °C (2200 °F) erreichen. Prüfen Sie das mit einem Kegelsatz in Ihrem eigenen Ofen.
Geregeltes Abkühlen
Geregeltes Abkühlen heißt, dass die Steuerung den Ofen mit einer eingestellten Rate abkühlt, statt ihn ungeregelt abkühlen zu lassen. C6DHSC von Digitalfire ist PLC6DS, gefolgt von Abkühlen mit 83 °C/h (150 °F/h) von 1148 °C (2100 °F) bis 760 °C (1400 °F), dann aus. Es „verbessert Glanz und Oberflächenqualität“ und hilft blauen Rutilglasuren, aber geregeltes Abkühlen „kann die Mattigkeit erhöhen“ (eine Mattglasur wurde trocken) und kann die Lebensdauer der Relais des Ofens verkürzen. Auch L&L liefert ein Programm zum geregelten Abkühlen für Kegel 6 mit:
| Schritt | Rate | Ziel |
|---|---|---|
| 1 | Volle Geschwindigkeit aufwärts | 1222 °C (2232 °F) |
| 2 | Volle Geschwindigkeit abwärts | 1038 °C (1900 °F) |
| 3 | Abwärts mit 83 °C/h (150 °F/h) | 816 °C (1500 °F) |
Die Steuerungen von Skutt bieten ebenfalls ein Vorwärmen und eine einstufige Abkühloption.
Am handgeschalteten Ofen
Ein handgeschalteter Ofen kann diese Brennkurven nicht genau nachfahren, aber der Plan ist derselbe: anfangs sanft, in der Mitte gleichmäßig und am Ende unter Beobachtung. Die Brennkurve von Bracker’s für niedrig brennende Glasuren steht unten unter „Handgeschaltete Öfen im Einzelnen“; für heißere Kegel rechnet Bracker’s „im Durchschnitt 15–30 Minuten pro Kegelnummer“ dazu. Mit einem Pyrometer, Übung und einem Brennprotokoll können Sie ein Absenken und Halten oder ein geregeltes Abkühlen ungefähr nachahmen, indem Sie die Schalter von Hand herunterdrehen, wie Digitalfire vorschlägt.
Handgeschaltete Öfen im Einzelnen
Wie die Schalter funktionieren
Ältere Öfen (laut L&L meist die vor 1975 gebauten) haben Schalter mit vier Stellungen: Off, Low, Medium und High (aus, niedrig, mittel, hoch), ohne Zwischenstufen. Neuere Öfen haben Leistungsregler (Energieregler), bei L&L beschriftet mit Off, dann 1 bis 11, dann High. Ein Leistungsregler drosselt die Leistung nicht. Er schaltet die Heizspiralen in einem sich wiederholenden Takt ganz ein und ganz aus: Auf Low, so L&L, „können sie etwa 7 Sekunden an und 23 Sekunden aus sein, in einem 30-Sekunden-Takt“. Je höher die Stellung, desto länger bleiben sie an, und auf High sind sie ständig an. Die Zahlen sind keine genauen Prozentwerte; lernen Sie Ihren eigenen Ofen deshalb mit Kegeln und Aufzeichnungen kennen.
Das allgemeine Vorgehen von L&L
Das von L&L vorgeschlagene Vorgehen für einen Ofen mit drei Schaltern, Kiln-Sitter und ohne Abluftanlage:
| Phase | Was zu tun ist |
|---|---|
| Vorbereiten | Kegel im Kiln-Sitter eine Nummer heißer als die Messkegel auf der Ofenplatte (der Rat von L&L; siehe „Der Kiln-Sitter“). Stellen Sie den Deckel „etwa 4 oder 5 Zoll“ (10–13 cm) weit auf und nehmen Sie alle Schaulochstopfen heraus. Stellen Sie den Zeitbegrenzer beim ersten Mal sehr hoch und notieren Sie, wie lange der Brand dauert. |
| Low | Alle Schalter auf Low (1): 3 Stunden, wenn der Ton trocken ist, 8 bis 20 Stunden oder mehr, wenn er feucht wirkt |
| Medium | Schließen Sie den Deckel. Obere zwei Schalter auf 5, unterer Schalter auf 6. |
| Erste Rotglut | Sobald Sie ein Glühen sehen, verschließen Sie die unteren zwei Schaulöcher. Lassen Sie das obere den ganzen Brand über offen. |
| Kräftige Rotglut, etwa 760 °C (1400 °F) | Untere zwei Schalter auf High, oberer Schalter auf 9 |
| Ende | Beobachten Sie die Kegel und regeln Sie den oberen und den unteren Schalter fein nach. Wenn die Kegel umsinken, schalten Sie alle Schalter aus und schalten Sie die Sicherung aus. Lassen Sie den Ofen vollständig abkühlen, bevor Sie ihn öffnen. |
Die Brennkurven von Bracker’s
Bracker’s Good Earth Clays, ein US-amerikanischer Tonlieferant, veröffentlicht diese Brennkurven für handgeschaltete Öfen ohne Abluftanlage:
| Phase | Schrühbrand | Niedrig brennende Glasur |
|---|---|---|
| Kiln-Sitter | Kleiner Kegel 03 | Der kleine Kegel für die Glasur |
| Vorwärmen | Über Nacht: nur der untere Schalter auf Low, Stopfen heraus, Deckel einen Spalt offen, Zeitbegrenzer auf Maximum | Keines |
| Zeitbegrenzer | Am Morgen neu stellen, auf 30–60 Minuten länger als die erwartete Brenndauer | 30–60 Minuten länger als die erwartete Brenndauer |
| Low | Alle Schalter auf Low, 3–4 Stunden; Stopfen heraus, Deckel einen Spalt offen | Alle Schalter auf Low, 3–4 Stunden; Stopfen heraus, Deckel einen Spalt offen |
| Medium | Stopfen hinein, Deckel geschlossen; alle Schalter auf Medium, 3–4 Stunden | Stopfen hinein, Deckel geschlossen; alle Schalter auf Medium, 3–4 Stunden |
| High | Etwa 2–3 Stunden, bis der Kiln-Sitter abschaltet | Etwa 3 Stunden; 15–30 Minuten mehr für jeden Kegel heißer |
Bracker’s sagt nicht, welchem Messkegel auf der Ofenplatte sein Kegel im Kiln-Sitter beim Schrühbrand entspricht; prüfen Sie das deshalb mit Ihrem eigenen Kegelsatz. Mit einer Bodenabsaugung sind die Schritte dieselben, aber die Absaugung läuft während des Brandes und des Abkühlens, und der Deckel bleibt geschlossen. Bracker’s schlägt außerdem vor, gestaffelt hochzuschalten: die Schalter einzeln, im Abstand von etwa 30 Minuten, höher zu stellen.
Wann Deckel und Schaulöcher geschlossen werden
| Quelle | Rat |
|---|---|
| Orton | Bei dunkler Rotglut, um 593 °C (1100 °F), Deckel schließen und Schaulöcher verschließen; das obere Schauloch länger offen lassen, wenn Fehler durch Kohlenstoff auftreten |
| L&L | Deckel nach der Low-Phase schließen; die unteren Schaulöcher bei der ersten Rotglut verschließen; ohne Abluftanlage das obere den ganzen Brand über offen lassen |
| Bracker’s | Deckel schließen und Schaulöcher verschließen, wenn die Schalter auf Medium gehen |
| Dawson | Das obere Schauloch den ganzen Brand über offen lassen (bei großen Öfen auch das untere) |
Unser Ausgangspunkt: Schließen Sie den Deckel, sobald ein an den Spalt gehaltener Spiegel nicht mehr beschlägt, und verschließen Sie bei dunkler Rotglut alle Schaulöcher außer dem oberen, das den ganzen Brand über offen bleibt.
Oben und unten angleichen
Zeigen Ihre Kegelsätze, dass es unten kühler bleibt als oben, schlägt Orton vor, mit dem unteren Schalter auf Medium und den übrigen auf Low zu beginnen und dann den unteren als ersten auf High zu stellen. Oder lassen Sie den oberen Schalter aus, bis die anderen Medium erreichen, und ziehen Sie ihn dann jeweils eine Stufe hinter ihnen nach; lassen Sie ihn noch etwa eine Stunde auf Medium, nachdem die anderen auf High gegangen sind. Dicht besetzte Bereiche bleiben kühler, und schwerere Besätze brauchen länger.
Ein Ausgangspunkt für Ihren eigenen Ofen
Wenn Ihr Ofen ohne Bedienungsanleitung kam, ist die Tabelle unten ein Ausgangspunkt, den wir aus den veröffentlichten Abläufen oben zusammengestellt haben. Sie ist keine veröffentlichte Brennkurve. Kalibrieren Sie sie mit Messkegeln und passen Sie sie nach Ihren Aufzeichnungen an; verlängern Sie jede Phase bei schwerem Besatz oder dicker Ware.
| Phase | Schrühbrand | Glasurbrand |
|---|---|---|
| Vorwärmen | Unterer Schalter über Nacht auf Low, wenn die Ware feucht sein könnte, oder alle Schalter 2–3 Stunden auf Low, wenn sie knochentrocken ist; Deckel einen Spalt offen, Stopfen heraus | Keines |
| Low | 2–3 Stunden | Etwa 2 Stunden; Deckel einen Spalt offen, Stopfen heraus |
| Medium (etwa 5–6 am Leistungsregler) | 2–3 Stunden; den Deckel schließen, sobald der Spiegel klar bleibt | 2–3 Stunden, Deckel geschlossen |
| High | Bis der Kiln-Sitter auslöst; bei dunkler Rotglut alle Schaulöcher außer dem oberen verschließen | Bis der Kiln-Sitter auslöst |
| Erwartete Gesamtdauer | 8–12 Stunden | 8–12 Stunden |
Löst der Kiln-Sitter aus, bevor die Messkegel auf der Ofenplatte umgebogen sind, nehmen Sie beim nächsten Mal einen Kegel heißer im Kiln-Sitter, wie L&L rät.
Mit einem Pyrometer arbeiten
Ein Pyrometer ist ein Temperaturmessgerät, das die Werte eines Thermoelements anzeigt, eines Temperaturfühlers durch die Ofenwand. Es zeigt, wie schnell der Ofen steigt, sodass Sie die richtige Spalte der Kegeltabelle wählen können. Aber es misst nahe der Wand, nicht an der Ware, und es driftet. L&L merkt an, dass ein Thermoelement vom Typ K nach wiederholten Bränden auf Kegel 6 um mehr als 14 °C (25 °F) danebenliegen kann, „ein Unterschied von mehr als einem ganzen Kegel“, während ein selbststehender Kegel um nicht mehr als 2 °C (4 °F) schwankt. Orton sagt, Pyrometer müssten von Zeit zu Zeit neu kalibriert werden, und mit Kegeln prüfen Sie sie.
Entlüften, Hineinschauen und Sicherheit
Entlüften
Zu Beginn eines Brandes geben Ton und Glasur Wasserdampf und Dämpfe ab, darunter Kohlenmonoxid, und Glasuren können auch später im Brand giftige Dämpfe abgeben. L&L nennt das Abführen dieser Dämpfe „unerlässlich“. Ohne Abluftanlage heißt das: Deckel angehoben und Schaulöcher offen in den frühen Phasen, wie in den Abläufen oben; langsameres Aufheizen in dieser Zeit hilft auch, den Kohlenstoff auszubrennen. Bei einem Ofen ohne Abluftanlage sagt auch Dawson, der Hersteller des Kiln-Sitters, das obere Schauloch solle den ganzen Brand über offen bleiben: Das Entlüften „verringert den Verschleiß der Metallteile des Ofens und verlängert die Lebensdauer der Rohrbaugruppe“. Eine Bodenabsaugung (eine motorbetriebene Abluftanlage am Ofen) ändert das. Sie übernimmt das Entlüften, deshalb sagt Orton, Deckel und Schaulöcher blieben den ganzen Brand über geschlossen, außer zum Prüfen der Kegel, und L&L sagt, die Absaugung eingeschaltet zu lassen und die Schaulöcher zu verschließen.
Zum Lüften des Raums und zu Kohlenmonoxid-Meldern lesen Sie Sicheres Anmischen und Lüften und Vergiften Sie Ihre Familie nicht.
Während der Ofen brennt
- Schauen Sie nur mit einer Schweißerschutzbrille mit IR-Schutzfilter der Schutzstufe 3 durch ein Schauloch; Sonnenbrillen genügen nicht. Skutt rät, die Stopfen hineinzudrehen, damit sie nicht herausfallen.
- Lassen Sie den Ofen nicht über die erwartete Brenndauer hinaus unbeaufsichtigt; ein Kiln-Sitter ist keine ausfallsichere Abschaltung.
- Brennen Sie nie auf oder in der Nähe von etwas Brennbarem, etwa einem Holzfußboden oder Teppich.
- Halten Sie die Sicherheitsabstände aus Ihrer Anleitung ein. Veröffentlichte Werte reichen von 12 Zoll (30 cm) bis 3 Fuß (91 cm); wo die Anleitung schweigt, sind 18 Zoll (46 cm) von Wänden und 3 Fuß (91 cm) von allem Brennbaren die sicherste Wahl.
- Halten Sie den Raum um das Gewicht des Kiln-Sitters frei, damit es fallen kann.
- Wenn der Brand endet, schalten Sie die Schalter aus und schalten Sie auch den Sicherungsautomaten aus.
Abkühlen und Ausräumen
Das Abkühlen gehört zum Brand. L&L und Orton raten: „Lassen Sie den Ofen bei geschlossenem Deckel natürlich abkühlen“ und „Lassen Sie nie kühle Luft in einen heißen Ofen.“ Zu frühes Öffnen „kann Risse verursachen“, und der Quarz in der Ware zieht sich plötzlich zusammen, wenn sie unter 573 °C (1063 °F) abkühlt. Ohne Steuerung halten Sie den Ofen geschlossen, „bis die Temperatur deutlich unter die Rotglut fällt (900°F / 482°C)“, und mindestens 8 Stunden lang. Kühlen Sie einen Ofen, der noch glüht, nie künstlich ab. Scharfkantige Risse in gebrannter Ware sind ein Zeichen für zu schnelles Abkühlen.
Wann öffnen und ausräumen
| Quelle | Rat |
|---|---|
| L&L, handgeschaltete Öfen | „Warten Sie, bis er vollständig abgekühlt ist, bevor Sie ihn öffnen.“ |
| Bedienungsanleitung der Skutt-Steuerung (wie zitiert) | Nicht über 52 °C (125 °F) ausräumen |
| Andere Hersteller (wie berichtet) | Bis zu 121 °C (250 °F), wobei Glasurbrände kühler geöffnet werden als Schrühbrände |
| Glazy | Erst unter etwa 200 °C (392 °F) öffnen |
Unser Vorschlag: Öffnen Sie den Deckel erst unter etwa 93 °C (200 °F) und räumen Sie erst unter etwa 52 °C (125 °F) aus, oder wenn Sie die Ware bequem mit bloßen Händen halten können. Glasierte Ware, dicht und glasig, braucht mehr Geduld als Schrühware. Ohne Pyrometer warten Sie, bis der Ofen vollständig abgekühlt ist.
Lesen Sie die Messkegel ab, sobald Sie den Ofen öffnen, bevor etwas bewegt wird, und notieren Sie, was Sie sehen, solange Sie es frisch vor Augen haben.
Nach dem Brand
Aufschreiben
Schreiben Sie jeden Brand auf: das Datum, den Ofen, den Besatz, die Brennkurve oder die Schaltzeiten, den Stand des Zeitbegrenzers und wie sich jeder Messkegel und der Kegel im Kiln-Sitter gebogen haben, Platte für Platte. Bewahren Sie auch die gebrannten Kegel auf. Orton merkt an: „Ein Vergleich der Ergebnisse der letzten 6 bis 10 Brände zeigt allmähliche Veränderungen im Ofen, etwa das Altern der Heizspiralen.“ Die Brennprotokolle in Glazecalc können diese Aufzeichnungen aufnehmen, mit Spalten Ihrer Wahl wie Zeit, Temperatur, Kegel, Rampe und Haltezeit; Glasurergebnisse können Sie in Ihren Notizen festhalten.
Ofenplatten und Trennmittel
Trennmittel schützt die Ofenplatten vor abtropfender Glasur und sorgt dafür, dass sich gebrannte Stücke ablösen lassen. Tragen Sie es nur auf die Oberseite jeder Ofenplatte und auf den Ofenboden auf, „etwa so dick wie eine Postkarte“. Die bewährte Praxis bei L&L sind drei dünne Schichten, wenn möglich mit einem Brand zwischen den Schichten. Viele Töpferinnen und Töpfer stellen Stücke mit Glasuren, die zum Laufen neigen, außerdem auf eine Tropfscheibe, eine Scheibe aus geschrühtem Ton, die Tropfen auffängt. Das ist gängige Praxis, auch wenn wir keinen Rat eines Ofenherstellers dazu gefunden haben.
Heizspiralen
Heizspiralen verschleißen: Eine Oxidschicht baut sich auf, es fließt weniger Strom, und die Brände werden langsamer. Lange Haltezeiten bei hoher Temperatur lassen Heizspiralen und Thermoelement schneller verschleißen. Skutt rät bei einem neuen oder reparierten Ofen zu einem Probebrand, damit die Heizspiralen eine schützende Oxidschicht bilden. Folgen Sie beim Prüfen und Austauschen der Heizspiralen den Anweisungen Ihres Herstellers.
Ringe und Stäbe
Die britische Industrie hat außerdem zwei weitere Anzeiger der Wärmearbeit verwendet. Bullers-Ringe sind flache Scheiben, die im Verhältnis zur Wärmearbeit schrumpfen und nach dem Brand mit einer Messlehre gemessen werden. Holdcroft-Stäbe, aus dem Jahr 1898, biegen sich, über zwei Auflagen liegend, in der Mitte durch: die Idee hinter dem Stäbchen im Kiln-Sitter. Wir haben keine Tabelle gefunden, die eine der beiden in Orton-Kegelnummern umrechnet; deshalb verwendet diese Anleitung Ortonkegel. Ringe und Stäbe wollen wir in einer späteren Version behandeln.
Quellen
- Orton: Using Orton Pyrometric Cones (Kegeltabelle, ©2001)
- Orton: Cones and Firing, a practical guide to successful firings (©2019)
- Orton: Pyrometric cones FAQ
- Dawson: Kiln-Sitter Operating Manual, Modelle LT-3 und LT-3K
- L&L Kiln: Manual kiln operation with kiln sitters
- L&L Kiln: Orton firing tips
- L&L Kiln: Pyrometric cones
- L&L Kiln: DynaTrol controller manual
- L&L Kiln: The ceramic process
- Bracker's Good Earth Clays: Firing schedule for manual kilns
- Ceramics Monthly: Bisque Firing 101
- Ceramics Monthly: Tips and Tools: The Kiln Sitter
- Digitalfire: BQ1000 bisque firing schedule
- Digitalfire: PLC6DS cone 6 drop-and-soak schedule
- Digitalfire: C6DHSC cone 6 drop-and-hold slow-cool schedule
- Digitalfire: Bisque
- Glazy: Firing
- Skutt: Ceramic kilns, using the product
- Skutt: KilnMaster operating manual
- Boston University Environmental Health and Safety: Kiln awareness reminder
- Potclays: The difference between stoneware and earthenware
- Wikipedia: Pyrometric cone
- Wikipedia: Pyrometric device