Cuire dans un four simple
Comment cuire dans un four électrique équipé d’un Kiln-Sitter ou de commutateurs manuels : choisir, placer et lire les cônes, avec des courbes publiées pour la cuisson de biscuit et la cuisson d’émail.
Ce guide est affiché pour une cuisson par température, comme réglé dans vos paramètres.
Cônes : ce qu’ils mesurent
Suivez d’abord le manuel de votre four. Ce guide rassemble ce que les fabricants de cônes et de fours publient sur les fours électriques simples ; il ne remplace pas les instructions de votre modèle et, là où les deux diffèrent, c’est le manuel qui l’emporte.
Un cône pyrométrique est une petite pyramide élancée, faite d’une poudre céramique normalisée. Quand il a reçu assez de chaleur, il ramollit et se courbe d’une façon reproductible. Vous placez des cônes dans le four à côté des pièces, puis vous regardez de combien ils se sont courbés.
Les cônes mesurent le travail thermique, l’effet combiné de la température et du temps. Pour reprendre les mots d’Orton, le principal fabricant de cônes aux États-Unis : « Les cônes ne mesurent pas la température seule. » Un cône chauffé lentement se courbe à une température plus basse qu’un cône chauffé vite, et un émail se comporte de la même façon. C’est pourquoi Orton donne la température de chaque cône pour une vitesse de montée précise sur les derniers 100 °C (180 °F) de la cuisson. Une fois qu’un cône commence à bouger, il se courbe dans un intervalle étroit, « généralement moins de 40° F » (22 °C).
Numéros de cône
Les numéros de cône vont de 022, le moins chaud, jusqu’à 42. Un zéro en tête marque la série la moins chaude et se lit « zéro » : le cône 06 (« zéro six ») est moins chaud que le cône 04, et le cône 01 demande moins de chaleur que le cône 1. Orton avertit qu’il est important de ne pas confondre les deux séries. L’écart est grand : le cône 06 se courbe à une température inférieure de plus de 220 °C (400 °F) à celle du cône 6.
| Plage | Cônes | Température | Usage courant |
|---|---|---|---|
| Basse température | 06–04 | 998–1063 °C (1828–1945 °F) | Émaux pour faïence ; biscuit |
| Moyenne température | 5–6 | 1186–1222 °C (2167–2232 °F) | Grès et porcelaine cuits au four électrique |
| Haute température | 9–10 | 1260–1285 °C (2300–2345 °F) | Surtout du grès et de la porcelaine cuits au gaz |
Au Royaume-Uni, en Europe, en Australie et en Nouvelle-Zélande, les fournisseurs donnent souvent une température en °C plutôt qu’un cône : cherchez le cône le plus proche dans le tableau ci-dessous et vérifiez-le avec un cône témoin. Il ne faut pas supposer que les cônes de Seger et les cônes Staffordshire, les anciennes séries européennes, aient les mêmes numéros que ceux d’Orton : ce guide utilise donc les cônes Orton.
Un palier ajoute du travail thermique
Un palier (on parle aussi de maintien) garde le four à une même température pendant un certain temps. Comme les cônes mesurent le travail thermique, un palier à la température maximale peut tenir lieu d’une température maximale plus élevée. Orton donne ces équivalences approximatives :
| Palier | À peu près le même travail thermique que |
|---|---|
| Environ 20 minutes | Une température maximale plus élevée de 10 °C (18 °F) |
| 40–60 minutes | Une température maximale plus élevée de 20 °C (36 °F) |
| Environ 2 heures | Une température maximale plus élevée de 30 °C (54 °F) |
| 4–6 heures | Assez pour courber un cône de deux numéros plus chaud |
Orton ajoute qu’un palier de 1–2 heures « peut suffire à déformer le cône de numéro immédiatement supérieur ».
Un palier n’est donc jamais gratuit : si vous en ajoutez un, attendez-vous à ce que les cônes se courbent davantage, et abaissez la température maximale en conséquence.
Types de cônes
Orton fabrique quatre types de cônes. Deux se posent sur la plaque pour montrer ce que les pièces ont reçu ; deux sont destinés au Kiln-Sitter (coupe-circuit à cône).
| Type | Usage | Comment il tient |
|---|---|---|
| Autoportant | Cône témoin sur la plaque | Une base intégrée fixe la hauteur, 1¾ pouce (44 mm), et l’inclinaison de 8° ; pas besoin de support |
| Grand | Cône témoin sur la plaque | Planté dans un support ou une motte d’argile, dépassant d’exactement 2 pouces (51 mm), incliné de 8° par rapport à la verticale |
| Petit (junior) | Kiln-Sitter | Posé en travers des supports du Kiln-Sitter ; dépasse de 15/16 de pouce (24 mm) s’il est planté sur une plaque |
| Barrette | Kiln-Sitter | La même poudre que les petits cônes, en forme de barrette régulière |
La hauteur compte : une différence de ¼ de pouce (6 mm) dans la hauteur d’un grand cône « peut entraîner un écart de plus d’un demi-cône dans la courbure ». Les cônes ne s’abîment pas et ne vieillissent pas, et un stockage humide ne les altère pas.
Ce que « cône 6 » veut dire en pratique
Le tableau donne 1222 °C (2232 °F) pour un cône 6 autoportant, mais seulement quand la montée sur les derniers 100 °C (180 °F) se fait à 60 °C/h (108 °F/h). Avec une montée à 150 °C/h (270 °F/h), le même cône se courbe à 1243 °C (2269 °F). Les vrais fours diffèrent encore : Digitalfire indique que « la plupart des fours atteignent le cône 6 à 2200°F, et non à 2232°F ». « Cône 6 » signifie donc que les pièces ont reçu le travail thermique qui fait courber un cône 6, quelle que soit la température affichée par un thermomètre à ce moment-là.
Si vous cuisez par température, gardez une fin de cuisson identique à chaque fois : la même dernière vitesse de montée, la même température maximale et le même palier. Un émail qui a réussi une fois réussit alors de nouveau.
Le tableau des cônes
Ces chiffres viennent du tableau des cônes d’Orton (©2001) pour les cônes autoportants. Choisissez la colonne qui correspond à la vitesse de montée de votre four sur les derniers 100 °C (180 °F). La règle empirique d’Orton : la colonne 150 °C/h (270 °F/h) pour une cuisson rapide, la colonne 60 °C/h (108 °F/h) pour une cuisson moyenne et la colonne 15 °C/h (27 °F/h) pour une cuisson lente. Pour calculer une vitesse, divisez la hausse de température par le nombre d’heures nécessaires : un four qui monte de 500 °C (900 °F) en 3 heures chauffe à environ 167 °C/h (300 °F/h).
| Cône | Lente, 15 °C/h (27 °F/h) | Moyenne, 60 °C/h (108 °F/h) | Rapide, 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) |
Un tiret marque un chiffre non repris ici ; voir le tableau complet d’Orton.
Les grands cônes se courbent à quelques degrés près aux mêmes températures : un grand cône 6 à 60 °C/h (108 °F/h) se courbe à 1220 °C (2228 °F). Les petits cônes, ceux qu’on utilise dans un Kiln-Sitter, ne sont donnés que pour 300 °C/h (540 °F/h) : le tableau indique donc 1255 °C (2291 °F) pour un petit cône 6. Ce n’est pas la température à laquelle un Kiln-Sitter coupe le four. Le rôle du cône du Kiln-Sitter est de concorder avec le cône posé sur la plaque, et c’est le cône sur la plaque qui a le dernier mot.
Deux mises en garde. La brochure d’Orton de 2019 donne 1024 °C (1875 °F) pour le cône 06 à vitesse rapide, mais le tableau et la FAQ d’Orton donnent tous deux 1013 °C (1855 °F), la valeur retenue ici. Et le tableau des grands cônes, à la fin du manuel du Kiln-Sitter de Dawson, contient des erreurs de recopie (le cône 5 plus chaud que le cône 6) : ne l’utilisez donc pas.
Cuire par température
Un four équipé d’un programmateur cuit jusqu’à une température que vous réglez, mesurée par une sonde près de la paroi. Au Royaume-Uni, en Europe, en Australie et en Nouvelle-Zélande, les fournisseurs donnent souvent une température de cuisson plutôt qu’un cône.
Une température seule ne dit pas à quel point les pièces ont cuit. Les émaux, comme les cônes, réagissent au travail thermique : la même température maximale donne une cuisson plus poussée après une montée lente ou un palier, et moins poussée après une montée rapide. Le tableau d’Orton en montre l’ampleur : le cône 6 se courbe à 1185 °C (2165 °F) avec une montée à 15 °C/h (27 °F/h), et à 1243 °C (2269 °F) avec une montée à 150 °C/h (270 °F/h). Une température de cuisson désigne donc cette température atteinte à une vitesse donnée, avec le palier éventuel qu’indique le fabricant.
Quand une recette donne plutôt un cône, cherchez-le dans le tableau ci-dessus, dans la colonne de la vitesse à laquelle votre four monte en fin de cuisson. Un palier ajoute lui aussi du travail thermique : voir Un palier ajoute du travail thermique, plus haut.
La sonde mesure l’air près de la paroi, pas les pièces. Si vos cuissons sont plus poussées ou moins poussées qu’elles ne le devraient, le manuel de votre programmateur explique son décalage, qui corrige la mesure.
Cuisson de biscuit
La cuisson de biscuit (les Britanniques disent aussi biscuit) est la première cuisson, à plus basse température, qui transforme la terre sèche en pièces dures et poreuses, prêtes à émailler. On la fait en général aux cônes 06–04, 998–1063 °C (1828–1945 °F) d’après le tableau d’Orton ; les céramistes britanniques cuisent souvent vers 1000 °C (1832 °F), près du cône 06. Le biscuit doit rester poreux, « en général à plus de 15 % » (Digitalfire), pour absorber l’eau de l’émail. Un biscuit trop tendre prend une couche d’émail trop épaisse, qui se fendille puis se rétracte (se retire en îlots en laissant la terre à nu). Un biscuit sous-cuit « continue aussi à rétrécir pendant la cuisson d’émail », ce qui nuit à l’accord terre-émail. L’enfournement est tolérant : les pièces peuvent se toucher, les couvercles peuvent cuire sur leurs pots, et les bols se placent bord contre bord plutôt qu’emboîtés.
Pourquoi le début de la cuisson est lent
L’eau multiplie son volume par plus de mille en se transformant en vapeur : les pièces humides doivent donc sécher lentement. L&L et Orton conseillent de « veiller tout particulièrement, en dessous de 1500°F (815°C), à chauffer la pâte de façon homogène », et de brûler le carbone avant environ 650 °C (1200 °F). Au-dessus de 816 °C (1500 °F), le four peut monter plus vite.
| Température | Ce qui se passe |
|---|---|
| 149–260 °C (300–500 °F) | Les liants brûlent |
| Vers 232 °C (450 °F) | Les matières organiques commencent à brûler |
| Jusqu’à 371 °C (700 °F) | L’eau continue de quitter la terre jusqu’au-delà de cette température |
| 450–550 °C (842–1022 °F) | L’eau liée chimiquement quitte la terre |
| 573 °C (1063 °F) | Point de quartz : la silice de la terre se dilate brusquement |
| Au-dessus de 600 °C (1112 °F) | Le soufre brûle |
| Jusqu’à 649–760 °C (1200–1400 °F) | Le carbone naturel brûle ; cela doit se terminer avant le rouge |
| Au-dessus de 840 °C (1544 °F) | Le carbonate de calcium se décompose |
Le point de quartz est le changement de volume brusque de la silice contenue dans la terre à 573 °C (1063 °F) : elle se dilate à la montée et se contracte à la descente. Le programme Slow Bisque de L&L ralentit pour le franchir, entre 538 °C (1000 °F) et 593 °C (1100 °F). Digitalfire a trouvé cela « inutile pour les cuissons de biscuit », et Ceramics Monthly dit que cela compte surtout au refroidissement des pièces denses. Ralentir coûte peu : nous vous suggérons donc de le garder pour les pièces épaisses.
L’étuvage : sécher dans le four
L’étuvage consiste à maintenir le four à basse température, couvercle entrouvert ou extracteur en marche, jusqu’à ce que la dernière humidité ait quitté les pièces. Les sources ne s’accordent pas sur la température :
| Source | Étuvage |
|---|---|
| Ceramics Monthly | Juste en dessous de l’ébullition ; par exemple, une montée à 14 °C/h (25 °F/h) pendant 4–6 heures |
| L&L (préchauffage) | Palier à 66–93 °C (150–200 °F) |
| Digitalfire | Palier à 121 °C (250 °F), car un palier en dessous de l’ébullition « n’évacue pas toute l’eau » |
Notre point de départ : montez lentement jusqu’à 121 °C (250 °F) environ, sans aller au-delà, et maintenez cette température jusqu’à ce qu’un miroir tenu devant l’aération ne s’embue plus. Pour les pièces épaisses ou humides, maintenez-la toute la nuit.
Le test du miroir : tenez un miroir à température ambiante devant un trou d’aération ou devant l’espace sous le couvercle entrouvert. S’il s’embue, l’eau continue de s’échapper : attendez, puis recommencez le test.
Courbes pour programmateur
Un programmateur est un boîtier électronique qui conduit la cuisson selon une courbe de cuisson : une liste de segments, chacun formé d’une vitesse de montée (la rampe), d’une température cible et d’un palier facultatif. Voici deux programmes préenregistrés des programmateurs DynaTrol de L&L et Bartlett, et une courbe publiée par Digitalfire. La « température maximale » est celle que le programmateur associe lui-même au cône choisi : pour le cône 04, 1052 °C (1926 °F), et pour le cône 06, 993 °C (1819 °F).
| Segment | Jusqu’à | 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) en dessous de la température maximale : 913 °C (1676 °F) pour le cône 04 | 100 °C/h (180 °F/h) | 100 °C/h (180 °F/h) |
| 5 | La température maximale | 44 °C/h (80 °F/h) | 60 °C/h (108 °F/h) |
| Durée de chauffe, four vide | Environ 13 heures ou plus | Environ 10–11½ heures |
Les durées de L&L sont données « pour les fours vides les plus rapides possibles » ; un four chargé peut mettre jusqu’à quatre fois plus de temps, et tout palier que vous ajoutez est un travail thermique supplémentaire que ces programmes ne prévoient pas. L&L conseille Slow Bisque, avec un préchauffage de 2–3 heures ou plus, pour les pièces grandes ou humides, et met en garde contre la cuisson rapide, qui « peut provoquer des défauts comme des trous d’épingle, des fissures et une combustion incomplète des matières organiques ».
| Étape | Vitesse | Cible | Palier |
|---|---|---|---|
| 1 | 170 °C/h (306 °F/h) | 120 °C (248 °F) | 60 minutes ; jusqu’à 10 heures pour les pièces lourdes |
| 2 | 170 °C/h (306 °F/h) | 945 °C (1733 °F) | Aucun |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1000 °C (1832 °F) | 15 minutes |
La courbe BQ1000 dure environ 7 heures 44 minutes. Son auteur juge qu’une montée allant jusqu’à 278 °C/h (500 °F/h) convient aux pièces fines et sèches, et ralentit la dernière étape pour égaliser la température dans toute la charge.
Les cônes des programmateurs et le tableau d’Orton
Les programmateurs L&L et Bartlett utilisent 1052 °C (1926 °F) pour le cône 04 et 993 °C (1819 °F) pour le cône 06, un peu en dessous des 1063 °C (1945 °F) et 998 °C (1828 °F) d’Orton ; ils concordent au cône 6 et au cône 10. Les cônes témoins tranchent : s’ils ne s’accordent pas avec le programmateur, corrigez-le avec le décalage de cône.
Sur un four à commande manuelle
Un four à commande manuelle suit le même plan, à la main : séchez lentement, couvercle entrouvert et regards ouverts, passez les commutateurs de Bas à Moyen puis à Haut, et laissez le Kiln-Sitter terminer la cuisson. Les procédures publiées se trouvent plus bas, dans Les fours à commande manuelle en détail.
Cuisson d’émail
La cuisson d’émail fait fondre l’émail en verre sur le biscuit. La plupart des débutants cuisent des émaux basse température aux cônes 06–04 ou des émaux moyenne température aux cônes 5–6. Cuisez au cône indiqué sur les étiquettes de votre terre et de votre émail, avec un jeu de cônes autour de ce numéro. Pour ce qui se passe dans l’émail pendant qu’il fond, voir Les principes de base de l’émaillage.
L’enfournement pour une cuisson d’émail
- Les pièces émaillées ne doivent toucher ni les autres pièces ni les parois : laissez environ ½ pouce (13 mm).
- Ne mettez pas d’émail sur le pied (on dit désémailler le pied), ou posez les pièces basse température sur des pernettes, de petits supports à pointes. Le grès et la porcelaine ne doivent pas reposer sur des pernettes, qui s’incrustent dans les pièces à ces températures ; utilisez plutôt de l’engobe pour plaques haute température ou du sable de silice.
- Laissez au moins 1 pouce (25 mm) entre le bord des plaques et la paroi ou le Kiln-Sitter.
Courbes pour programmateur
| Segment | Jusqu’à | Slow Glaze | Fast Glaze |
|---|---|---|---|
| 1 | 121 °C (250 °F) | 83 °C/h (150 °F/h) | Pas d’étape séparée |
| 2 | 139 °C (250 °F) en dessous de la température maximale | 222 °C/h (400 °F/h) | 317 °C/h (570 °F/h) |
| 3 | La température maximale | 67 °C/h (120 °F/h) | 111 °C/h (200 °F/h) |
| Durée de chauffe, four vide | Environ 6½–7½ heures | Environ 3–4 heures |
| Cône | Fin du segment 2 | Température maximale |
|---|---|---|
| 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) |
Slow Glaze est le choix par défaut le plus sûr, vu l’avertissement de L&L sur la cuisson rapide. Si vous ajoutez un palier de plus de 5–10 minutes à la température maximale, L&L dit d’abaisser en conséquence la cible ou le décalage de cône, et note que « les paliers à haute température accélèrent l’usure des résistances et du thermocouple ».
Cône 6 : descente avec palier
Les émaux moyenne température présentent parfois des trous d’épingle (de minuscules trous à la surface) ou des cloques, laissés par les gaz qui s’échappent en bulles de l’émail en fusion. Une courbe de descente avec palier monte jusqu’à la température maximale, refroidit rapidement d’environ 56 °C (100 °F) et fait un palier à ce niveau. Selon Digitalfire : « Descendre de 100°F et faire un palier donne à l’émail en fusion assez de viscosité pour faire éclater les bulles tout en les laissant se refermer. »
| Étape | Vitesse | Cible | Palier |
|---|---|---|---|
| 1 | 60 °C/h (108 °F/h) | 121 °C (250 °F) | 60 minutes |
| 2 | 194 °C/h (350 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | 30 minutes, facultatif, pour dissiper les nuages de bulles |
| 3 | 60 °C/h (108 °F/h) | 1204 °C (2200 °F) | 10 minutes ; plus long dans les grands fours |
| 4 | Descente à 500 °C/h (900 °F/h) | 1148 °C (2100 °F) | 30 minutes |
La courbe PLC6DS dure environ 9 heures 36 minutes. Pour les émaux plus fluides, Digitalfire descend plutôt d’environ 111 °C (200 °F) ; descendre trop bas « fait courir un risque de cristallisation pendant le palier ». Sa température maximale de 1204 °C (2200 °F) est inférieure aux 1222 °C (2232 °F) que donne le tableau pour le cône 6 ; Digitalfire indique que la plupart des fours atteignent le cône 6 vers 1204 °C (2200 °F). Vérifiez-le avec un jeu de cônes dans votre propre four.
Refroidissement lent
Le refroidissement lent signifie que le programmateur refroidit le four à une vitesse fixée au lieu de le laisser refroidir librement. La courbe C6DHSC de Digitalfire reprend PLC6DS, suivie d’un refroidissement à 83 °C/h (150 °F/h) de 1148 °C (2100 °F) jusqu’à 760 °C (1400 °F), puis arrêt. Ce refroidissement « améliore la brillance et la qualité de surface » et favorise les bleus de rutile, mais le refroidissement lent « peut accentuer la matité » (un émail mat est devenu sec) et peut raccourcir la vie des relais du four. L&L fournit aussi un programme de refroidissement lent pour le cône 6 :
| Étape | Vitesse | Cible |
|---|---|---|
| 1 | Montée à pleine vitesse | 1222 °C (2232 °F) |
| 2 | Descente à pleine vitesse | 1038 °C (1900 °F) |
| 3 | Descente à 83 °C/h (150 °F/h) | 816 °C (1500 °F) |
Les programmateurs Skutt proposent eux aussi un préchauffage et une option de refroidissement en une étape.
Sur un four à commande manuelle
Un four à commande manuelle ne peut pas suivre exactement ces courbes, mais le plan est le même : en douceur au début, régulier au milieu, et une fin sous surveillance. La courbe d’émail basse température de Bracker’s se trouve plus bas, dans Les fours à commande manuelle en détail ; pour des cônes plus chauds, elle ajoute « en moyenne 15–30 minutes par numéro de cône ». Avec un pyromètre, de la pratique et un relevé de cuisson, vous pouvez imiter à peu près une descente avec palier ou un refroidissement lent en baissant les commutateurs à la main, comme le suggère Digitalfire.
Les fours à commande manuelle en détail
Comment fonctionnent les commutateurs
Les fours anciens (pour L&L, surtout ceux fabriqués avant 1975) ont des commutateurs à quatre positions : Arrêt, Bas, Moyen et Haut, sans rien entre les deux. Les fours plus récents utilisent des régulateurs d’énergie, gradués Arrêt, puis de 1 à 11, puis Haut sur les fours L&L. Un régulateur d’énergie n’envoie pas moins de courant. Il allume et éteint complètement les résistances selon un cycle qui se répète : sur Bas, selon L&L, elles « peuvent être allumées environ 7 secondes et éteintes 23 secondes sur un cycle de 30 secondes ». Plus le réglage est élevé, plus elles restent allumées longtemps, et sur Haut elles sont allumées en permanence. Les chiffres ne sont pas des pourcentages exacts : apprenez à connaître votre propre four avec des cônes et des relevés.
La procédure générale de L&L
La procédure proposée par L&L pour un four à trois commutateurs, avec Kiln-Sitter et sans extracteur :
| Phase | Que faire |
|---|---|
| Mise en place | Cône du Kiln-Sitter d’un numéro plus chaud que les cônes sur la plaque (conseil de L&L ; voir Le Kiln-Sitter). Calez le couvercle entrouvert d’« environ 4 ou 5 pouces » (10–13 cm) et retirez tous les bouchons des regards. Réglez la minuterie très haut la première fois, et notez la durée de la cuisson. |
| Bas | Tous les commutateurs sur Bas (1) : 3 heures si la terre est sèche, 8 à 20 heures ou plus si elle semble humide |
| Moyen | Fermez le couvercle. Les deux commutateurs du haut sur 5, celui du bas sur 6. |
| Premier rouge | Dès que vous voyez la moindre lueur, rebouchez les deux regards du bas. Laissez celui du haut ouvert pendant toute la cuisson. |
| Rouge bien installé, vers 760 °C (1400 °F) | Les deux commutateurs du bas sur Haut, celui du haut sur 9 |
| Fin | Surveillez les cônes et ajustez finement les commutateurs du haut et du bas. Quand les cônes s’affaissent, mettez tous les commutateurs sur Arrêt et coupez le disjoncteur. Laissez le four refroidir complètement avant de l’ouvrir. |
Les courbes de Bracker’s
Bracker’s Good Earth Clays, un fournisseur de terre américain, publie ces courbes pour les fours à commande manuelle sans extracteur :
| Phase | Biscuit | Émail basse température |
|---|---|---|
| Kiln-Sitter | Petit cône 03 | Le petit cône correspondant à l’émail |
| Préchauffage | Toute la nuit : commutateur du bas seul sur Bas, bouchons retirés, couvercle entrouvert, minuterie au maximum | Aucun |
| Minuterie | Le matin, la régler de nouveau sur 30–60 minutes de plus que la durée de cuisson prévue | 30–60 minutes de plus que la durée de cuisson prévue |
| Bas | Tous les commutateurs sur Bas, 3–4 heures ; bouchons retirés, couvercle entrouvert | Tous les commutateurs sur Bas, 3–4 heures ; bouchons retirés, couvercle entrouvert |
| Moyen | Bouchons en place, couvercle fermé ; tous les commutateurs sur Moyen, 3–4 heures | Bouchons en place, couvercle fermé ; tous les commutateurs sur Moyen, 3–4 heures |
| Haut | Environ 2–3 heures, jusqu’à ce que le Kiln-Sitter coupe | Environ 3 heures ; 15–30 minutes de plus pour chaque cône plus chaud |
Bracker’s n’indique pas à quel cône sur la plaque correspond le cône de son Kiln-Sitter pour le biscuit : vérifiez donc avec votre propre jeu de cônes. Avec une aspiration sous le four, les étapes sont les mêmes, mais l’extracteur fonctionne pendant toute la cuisson et le refroidissement, et le couvercle reste fermé. Bracker’s suggère aussi d’échelonner : montez les commutateurs un par un, à environ 30 minutes d’intervalle.
Quand fermer le couvercle et reboucher les regards
| Source | Conseil |
|---|---|
| Orton | Fermer le couvercle et reboucher les regards au rouge sombre, vers 593 °C (1100 °F) ; laisser le regard du haut ouvert plus longtemps si des défauts dus au carbone apparaissent |
| L&L | Fermer le couvercle après la phase Bas ; reboucher les regards du bas au premier rouge ; sans extracteur, laisser celui du haut ouvert pendant toute la cuisson |
| Bracker’s | Fermer le couvercle et reboucher les regards quand les commutateurs passent sur Moyen |
| Dawson | Laisser le regard du haut ouvert pendant toute la cuisson (sur les grands fours, celui du bas aussi) |
Notre point de départ : fermez le couvercle dès qu’un miroir tenu devant l’ouverture ne s’embue plus, et au rouge sombre rebouchez tous les regards sauf celui du haut, qui reste ouvert pendant toute la cuisson.
Équilibrer le haut et le bas
Si vos jeux de cônes montrent que le bas cuit moins que le haut, Orton suggère de commencer avec le commutateur du bas sur Moyen et les autres sur Bas, puis de passer d’abord celui du bas sur Haut. Ou bien laissez le commutateur du haut sur Arrêt jusqu’à ce que les autres atteignent Moyen, puis montez celui du haut avec un cran de retard sur eux, en le gardant sur Moyen environ une heure après le passage des autres sur Haut. Les zones chargées densément cuisent moins, et les charges plus lourdes prennent plus de temps.
Un point de départ pour votre propre four
Si votre four est arrivé sans instructions, le tableau ci-dessous est un point de départ que nous avons établi à partir des procédures publiées ci-dessus. Ce n’est pas une courbe publiée. Étalonnez-le avec des cônes témoins et ajustez-le d’après vos relevés ; allongez chaque phase pour les charges lourdes ou les pièces épaisses.
| Phase | Biscuit | Émail |
|---|---|---|
| Préchauffage | Commutateur du bas sur Bas toute la nuit si les pièces peuvent être humides, ou tous les commutateurs sur Bas 2–3 heures si elles sont complètement sèches ; couvercle entrouvert, bouchons retirés | Aucun |
| Bas | 2–3 heures | Environ 2 heures ; couvercle entrouvert, bouchons retirés |
| Moyen (environ 5–6 sur un régulateur d’énergie) | 2–3 heures ; fermer le couvercle dès que le miroir ne s’embue plus | 2–3 heures, couvercle fermé |
| Haut | Jusqu’au déclenchement du Kiln-Sitter ; au rouge sombre, reboucher tous les regards sauf celui du haut | Jusqu’au déclenchement du Kiln-Sitter |
| Durée totale prévue | 8–12 heures | 8–12 heures |
Si le Kiln-Sitter se déclenche avant que les cônes sur la plaque soient couchés, passez à un cône plus chaud dans le Kiln-Sitter la fois suivante, comme le conseille L&L.
Utiliser un pyromètre
Un pyromètre est un indicateur de température relié à un thermocouple, une sonde de température qui traverse la paroi du four. Il montre à quelle vitesse le four monte, ce qui vous permet de choisir la bonne colonne du tableau des cônes. Mais il mesure près de la paroi, pas au niveau des pièces, et il dérive. L&L note qu’un thermocouple de type K peut s’écarter de plus de 14 °C (25 °F) après des cuissons répétées au cône 6, « une différence supérieure à un cône entier », alors qu’un cône autoportant ne varie pas de plus de 2 °C (4 °F). Orton dit que les pyromètres doivent être réétalonnés de temps en temps, et que les cônes permettent de les vérifier.
Ventilation, coup d’œil et sécurité
Ventilation
En début de cuisson, l’argile et l’émail dégagent de la vapeur d’eau et des fumées, dont du monoxyde de carbone, et les émaux peuvent aussi dégager des fumées toxiques plus tard dans la cuisson. L&L juge « essentiel » de les évacuer. Sans extracteur de fumées, cela veut dire le couvercle entrouvert et les regards ouverts au début, comme dans les procédures ci-dessus ; ralentir la montée en température pendant cette période aide aussi le carbone à brûler. Dans un four sans extracteur, Dawson, le fabricant du Kiln-Sitter, dit aussi de laisser le regard du haut ouvert pendant toute la cuisson : la ventilation « réduira la détérioration des pièces métalliques du four et augmentera la durée de vie de l’ensemble du tube ». Une aspiration sous le four (une extraction motorisée montée sur le four) change cela. Elle assure la ventilation : Orton dit donc que le couvercle et les regards restent fermés pendant toute la cuisson, sauf pour vérifier les cônes, et L&L dit de laisser l’aspiration en marche et de boucher les regards.
Pour la ventilation de la pièce et pour les détecteurs de monoxyde de carbone, voir Préparation en sécurité et ventilation et N’empoisonnez pas votre famille.
Pendant la cuisson
- Ne regardez par un regard qu’avec des lunettes de soudage anti-IR de teinte 3 ; des lunettes de soleil ne suffisent pas. Skutt conseille de visser les bouchons en place pour qu’ils ne tombent pas.
- Ne laissez pas le four sans surveillance au-delà de la durée de cuisson prévue ; un Kiln-Sitter n’est pas une sécurité infaillible.
- Ne cuisez jamais sur ou près de quoi que ce soit de combustible, comme un plancher en bois ou de la moquette.
- Respectez les distances de sécurité de votre notice. Les valeurs publiées vont de 12 pouces (30 cm) à 3 pieds (91 cm) ; quand la notice est muette, 18 pouces (46 cm) des murs et 3 pieds (91 cm) de tout ce qui est combustible sont le choix le plus sûr.
- Gardez dégagé l’espace autour du contrepoids du Kiln-Sitter pour qu’il puisse tomber.
- Quand la cuisson est terminée, mettez les interrupteurs sur arrêt et coupez aussi le disjoncteur.
Refroidissement et défournement
Le refroidissement fait partie de la cuisson. L&L et Orton conseillent : « Laissez le four refroidir naturellement, couvercle fermé », et « N’introduisez jamais d’air frais dans un four chaud. » Ouvrir trop tôt « peut provoquer des fissures », et la silice des pièces se contracte brusquement quand elles refroidissent au passage de 573 °C (1063 °F). Sans programmateur, gardez le four fermé « jusqu’à ce que la température descende bien en dessous du rouge (900°F / 482°C) », et pendant au moins 8 heures. Ne forcez jamais le refroidissement d’un four qui rougeoie encore. Des fissures aux arêtes vives sur les pièces cuites sont le signe d’un refroidissement trop rapide.
Quand ouvrir et défourner
| Source | Conseil |
|---|---|
| L&L, fours à commande manuelle | « Attendez qu’il ait complètement refroidi avant de l’ouvrir. » |
| Manuel des programmateurs Skutt (tel que cité) | Éviter de défourner au-dessus de 52 °C (125 °F) |
| Autres fabricants (selon des tiers) | Jusqu’à 121 °C (250 °F), en ouvrant les cuissons d’émail à plus basse température que celles de biscuit |
| Glazy | Ne pas ouvrir avant que le four soit descendu sous environ 200 °C (392 °F) |
Notre suggestion : n’ouvrez le couvercle qu’en dessous d’environ 93 °C (200 °F), et défournez en dessous d’environ 52 °C (125 °F), ou quand vous pouvez tenir les pièces à mains nues sans gêne. Les pièces émaillées, denses et vitreuses, demandent plus de patience que le biscuit. Sans pyromètre, attendez que le four ait complètement refroidi.
Lisez les cônes témoins dès l’ouverture du four, avant de déplacer quoi que ce soit, et notez ce que vous voyez pendant que c’est encore frais.
Après la cuisson
Garder une trace
Notez chaque cuisson : la date, le four, la charge, la courbe ou les durées sur chaque réglage des commutateurs, la lecture de la minuterie, et comment chaque cône témoin et le cône du Kiln-Sitter se sont courbés, plaque par plaque. Gardez aussi les cônes cuits. Orton note que « comparer les résultats des 6 à 10 dernières cuissons fera apparaître les changements progressifs qui se produisent dans le four, comme le vieillissement des résistances ». Les relevés de cuisson de Glazecalc peuvent contenir ces informations, avec les colonnes que vous choisissez, comme l’heure, la température, le cône, la rampe et le palier ; les résultats des émaux peuvent aller dans vos notes.
Plaques et engobe pour plaques
L’engobe pour plaques protège les plaques des coulures d’émail et permet de décoller les pièces cuites. Appliquez-le seulement sur le dessus de chaque plaque et sur la sole du four, « à peu près de l’épaisseur d’une carte postale ». La bonne pratique selon L&L : trois couches fines, cuites entre chaque couche si possible. Beaucoup de céramistes posent aussi les pièces aux émaux coulants sur une galette, un disque de biscuit qui recueille les coulures. C’est une pratique courante, même si nous n’avons trouvé aucun conseil de fabricant de fours à ce sujet.
Résistances
Les résistances s’usent : une couche d’oxyde se forme, moins de courant passe, et les cuissons ralentissent. Les longs paliers à haute température usent plus vite les résistances et le thermocouple. Skutt conseille une cuisson d’essai pour un four neuf ou réparé, afin que les résistances forment une couche d’oxyde protectrice. Suivez les instructions de votre fabricant pour tester et remplacer les résistances.
Anneaux et barrettes
L’industrie britannique a aussi utilisé deux autres indicateurs du travail thermique. Les anneaux Bullers sont des disques plats qui rétrécissent en proportion du travail thermique et qu’on mesure avec une jauge après la cuisson. Les barrettes Holdcroft, qui datent de 1898, s’affaissent en leur milieu, posées sur deux appuis : c’est l’idée reprise par la barrette du Kiln-Sitter. Nous n’avons trouvé aucun tableau de conversion de l’un ou l’autre en numéros de cônes Orton : ce guide utilise donc les cônes Orton ; nous prévoyons de traiter les anneaux et les barrettes dans une version ultérieure.
Sources
- Orton : Using Orton Pyrometric Cones (tableau des cônes, ©2001)
- Orton : Cones and Firing, a practical guide to successful firings (©2019)
- Orton : Pyrometric cones FAQ
- Dawson : Kiln-Sitter Operating Manual, modèles LT-3 et 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