Courbe de cuisson du biscuit expliquée
Une courbe de cuisson du biscuit chauffe la terre crue lentement pour que l'eau, le carbone et le soufre partent avant que la terre ne commence à se fermer, puis s'arrête à un cône bas, en général 06 ou 04. Le programme lent au cône 04 enchaîne cinq montées sur environ 13 heures et atteint son pic à 1945 F (1063 C).

À quoi ressemble une courbe de cuisson du biscuit ?
Elle compte cinq montées, et chacune est réglée sur ce que la terre perd à cette température. Ci-dessous, le programme lent au cône 04 que le générateur de courbes écrit quand vous choisissez biscuit. Sa forme est celle du biscuit lent d'usine de Bartlett, un programme préréglé des contrôleurs de four Bartlett, et le pic vient de la table des cônes d'Orton.
| Segment | Montée | Cible | Durée | Ce qu'il couvre |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 80 F/hr (45 C/hr) | 250 F (121 C) | 2 h 11 min | La dernière eau part en vapeur |
| 2 | 200 F/hr (110 C/hr) | 1000 F (538 C) | 3 h 45 min | Les organiques brûlent, l'eau liée part |
| 3 | 100 F/hr (55 C/hr) | 1100 F (593 C) | 1 h | Inversion du quartz à 1063 F |
| 4 | 180 F/hr (100 C/hr) | 1695 F (924 C) | 3 h 18 min | Le carbone et le soufre brûlent |
| 5 | 80 F/hr (45 C/hr) | 1945 F (1063 C) | 3 h 8 min | Travail thermique pour plier le cône 04 |
Cela fait 13 heures 22 minutes depuis un départ à 75 F, four vide. La version du programme publiée par Bartlett lui-même, reprise sur Digitalfire sous le code BTSB04, s'arrête plutôt à 1926 F, 19 degrés plus bas. Les 1945 F d'Orton supposent que la dernière portion monte à 108 F par heure, et une fin plus lente plie le même cône à une température plus basse, donc les deux chiffres sont à leur place. Posez un cône témoin sur la plaque du milieu et laissez-le trancher la question pour votre four.
La matière organique de la terre commence à brûler vers 450 F (232 C). Entre 842 et 1022 F (450 à 550 C), la kaolinite, le minéral argileux le plus courant, libère son eau liée et perd environ 13.2% de son poids.
Source : Dave Finkelnburg, Bisque Firing 101, Ceramics Monthly (ceramicartsnetwork.org).Que se passe-t-il dans la terre à chaque température ?
La terre perd quelque chose de différent dans chaque bande, et les montées sont réglées autour de ces bandes. Les plages ci-dessous viennent de trois articles de Ceramic Arts Network. Par endroits, elles diffèrent de deux cents degrés environ, lisez-les donc comme des bandes.
| Température | Ce qui se passe | Source |
|---|---|---|
| 212 à 392 F (100 à 200 C) | Déshydratation : la dernière eau libre part en vapeur | Jeff Zamek |
| À partir d'environ 450 F (232 C) | La matière organique commence à brûler | Dave Finkelnburg |
| 842 à 1022 F (450 à 550 C) | L'eau liée quitte les cristaux d'argile | Dave Finkelnburg |
| 1063 F (573 C) | Inversion du quartz : les cristaux de silice changent de taille | Finkelnburg, Zamek |
| 1292 à 1652 F (700 à 900 C) | Le carbone des minéraux argileux brûle, le soufre commence à partir | Steve Davis |
| À partir d'environ 1650 F (899 C) | L'oxyde de fer commence à fermer la paroi | Steve Davis |
Les deux dernières lignes causent des ennuis plus tard. Davis explique qu'une fois que l'oxyde de fer noir commence à agir comme fondant dans la paroi, vers 1650 F, tout carbone ou soufre encore à l'intérieur est piégé. Vous ne le verrez pas au biscuit. Vous le voyez à la cuisson d'émail, quand la paroi ramollit et que le gaz piégé gonfle en boursouflures. Il donne aussi au soufre une plage qui monte jusqu'à 2102 F (1150 C), bien au-delà de tout pic de biscuit.
C'est donc au segment 4 que le biscuit fait son vrai travail. Le programme lent passe 2 heures à aller de 1292 à 1652 F, le moyen environ 1 heure 26 minutes, le rapide environ une heure. Les terres riches en fer, les pièces épaisses et les plaques bien chargées demandent le côté lent, et Davis dit que le four doit être bien ventilé dans cette bande. Si vous trouvez déjà des boursouflures ou des cœurs gris, le guide des problèmes de cuisson associe chaque défaut au segment à modifier.
Faut-il ralentir pour l'inversion du quartz au biscuit ?
Pas beaucoup. Finkelnburg écrit que les dégâts à l'inversion du quartz, vers 1063 F (573 C), posent surtout problème quand une pièce dense refroidit. Le biscuit est poreux à la montée comme à la descente. La courbe de biscuit Plainsman de Tony Hansen, sur Digitalfire, monte d'une traite à 306 F par heure, et il rapporte que l'inversion du quartz n'a pas posé de problème dans leurs cuissons de biscuit, ni à la chauffe ni au refroidissement.
Le générateur ralentit quand même à 100 F par heure de 1000 à 1100 F, parce que le programme Bartlett le fait. Cela coûte une heure en lent, 50 minutes en moyen et 40 en rapide. Gardez-le pour la sculpture épaisse ou une charge mélangée de pièces épaisses et fines. Pour des pièces fines et régulières, c'est le premier segment que vous pouvez accélérer sur votre contrôleur.
Lent, moyen ou rapide : quelle vitesse choisir pour le biscuit ?
Prenez lent pour les pièces d'environ 1/2 pouce d'épaisseur ou de 15 pouces ou plus dans un sens, et moyen pour la vaisselle de tous les jours de 3/8 pouce d'épaisseur ou moins. Oubliez le rapide. C'est la consigne de Skutt pour ses propres fours, et son guide de chargement dit que la vitesse rapide n'est pas recommandée pour la plupart des cuissons de biscuit.
Voici ce que le générateur écrit pour le cône 04 à chaque vitesse. Les rythmes sont en F par heure, les cibles en F.
| Vitesse | Lent | Moyen | Rapide |
|---|---|---|---|
| Segment 1 | 80 à 250 | 110 à 250 | 150 à 250 |
| Segment 2 | 200 à 1000 | 250 à 1000 | 350 à 1000 |
| Segment 3 | 100 à 1100 | 120 à 1100 | 150 à 1100 |
| Segment 4 | 180 à 1695 | 250 à 1695 | 350 à 1721 |
| Segment 5 | 80 à 1945 | 120 à 1945 | 200 à 1971 |
| Pic | 1945 F (1063 C) | 1945 F (1063 C) | 1971 F (1077 C) |
| Temps jusqu'au pic | 13 h 22 min | 9 h 53 min | 7 h |
Le pic rapide est plus haut parce qu'une fin à 200 F par heure se lit dans la colonne 270 F par heure d'Orton, où le cône 04 plie à 1971 F. Le refroidissement double à peu près toutes ces durées, comme l'explique le guide combien de temps dure une cuisson.
La vitesse est moins dangereuse que l'eau. Larry Camm, dans Ceramics Monthly, a décrit un essai industriel sur 24 carreaux, chacun de 13 1/2 pouces de côté et 3/4 pouce d'épaisseur. Bien secs, les 24 ont survécu à une cuisson de 2 heures au cône 5, avec seulement 15 minutes de la température ambiante à 1000 F. À 2% d'eau, les 24 ont été perdus. Son avis pour les fours d'atelier : un biscuit de quatre heures au cône 08 n'est raisonnable que pour des pièces à zéro humidité.
La courbe BQ1000 de Hansen montre l'autre façon de gagner en sécurité. Elle maintient 248 F aussi longtemps que les pièces en ont besoin, d'une heure pour les pièces légères à dix pour les lourdes, puis monte à 306 F par heure jusqu'à 1733 F et termine à 108 F par heure jusqu'à 1832 F (1000 C) avec un palier de 15 minutes. Avec une heure de palier pour l'eau, elle est finie en 7 heures 44 minutes. Le long palier fait le travail du premier segment lent. Pour savoir combien de temps maintenir, voyez le guide du préchauffage.
À quel cône faut-il biscuiter ?
Au cône 06 ou 04 pour la plupart du travail d'atelier. Jeff Zamek, dans la chronique Techno File de Ceramics Monthly, dit que la plupart des pâtes de grès et de basse température peuvent être biscuitées au cône 06, et la porcelaine un peu plus haut, au cône 04. Finkelnburg donne le cône 08 à 04 comme plage courante pour les pièces qui seront émaillées au cône 5 ou plus.
| Cone de biscuit | Température à 108 F/hr | Qui l'utilise |
|---|---|---|
| 08 | 1728 F (942 C) | Le bas de la plage. Camm prévient que sous le cône 08, les pièces peuvent être trop tendres pour tenir à la pince à émailler. |
| 06 | 1828 F (998 C) | La plupart des pâtes de grès et de basse température, selon Zamek |
| 04 | 1945 F (1063 C) | La porcelaine, selon Zamek, et les pièces basse température émaillées au cône 06 ou 05 |
Cuire plus chaud brûle plus de matière et donne une pièce plus solide et moins assoiffée. Cuire plus froid laisse le biscuit plus poreux, donc l'émail pénètre plus vite et se dépose plus épais. La règle de Hansen chez Plainsman est de biscuiter aussi chaud que possible tant que l'émail se dépose encore bien. Si des pièces cassent pendant l'émaillage, biscuitez plus chaud. Si l'émail se dépose fin sur un biscuit chaud, vérifiez la densité de l'émail avant de baisser le cône. Zamek ajoute que rater votre cône de biscuit d'un ou deux cônes, n'importe où entre le cône 010 et 04, ne change pas beaucoup l'absorption de l'émail.
Pourquoi les potiers basse température biscuitent-ils plus chaud qu'ils n'émaillent ?
Pour faire sortir le gaz d'abord. Les instructions Stroke & Coat de Mayco partent d'un biscuit au cône 04 et d'une cuisson d'émail au cône 06, et Speedball conçoit ses émaux pour faïence pour des pièces biscuitées à 04 et émaillées à 05 ou 06. Tout ce que le biscuit n'a pas brûlé devra traverser l'émail en fusion plus tard.
Hansen a fait la pesée. La même terre a perdu 4.45% de son poids au cône 04 et 4.54% au cône 03. Sur une tasse de 250 grammes, l'écart fait environ 0.2 gramme, ce qui semble négligeable. Converti selon le poids de l'air, il l'estime à près de 170 cc de gaz qui remonteraient à travers l'émail si vous biscuitiez à 04 et émailliez à 03. Biscuitez au cône de votre émail basse température ou au-dessus, et ce gaz est parti avant la pose de l'émail.
Comment charger et ventiler un four de biscuit ?
Chargez serré. Les pièces de biscuit peuvent se toucher, s'empiler bord contre bord ou pied contre pied, et s'emboîter, parce qu'il n'y a pas d'émail pour les souder. Mettez les pièces lourdes en bas, gardez chaque pile à distance du thermocouple et laissez de la place près des résistances.
- Gardez les pièces à au moins 1/4 pouce (6.5 mm) des résistances. C'est le minimum de Zamek pour les fours électriques.
- Laissez environ 2 pouces libres autour de la pointe du thermocouple et environ un pouce entre le bord des plaques et la paroi, selon le guide de chargement de Skutt.
- Quand vous emboîtez, posez le pied de la petite pièce sur le fond de la grande. Ne faites pas porter son poids sur le bord de la pièce du dessous.
- Donnez plus de temps à une charge dense. Zamek prévient que les pièces épaisses et les piles serrées, comme les carreaux, piègent plus souvent le carbone, donc un four bien rempli demande le programme lent.
Ensuite, ventilez. Finkelnburg dit que la ventilation compte à partir d'environ 450 F, quand les organiques commencent à brûler, puis de nouveau plus tard, quand le soufre part sous forme de trioxyde de soufre et se change en acide sulfurique irritant. Faites tourner une ventilation par tirage descendant pendant tout le biscuit. Si vous n'en avez pas, Hansen conseille de caler le couvercle entrouvert pendant les premières étapes pour les charges lourdes et de garder l'air en mouvement jusqu'au rouge et au-delà, pour que le fer de la pâte reste à l'état oxydé.
Comment savoir si le biscuit est réussi ?
Regardez d'abord le cône témoin, puis les pièces. Un cône 04 autoportant plié jusqu'à ce que sa pointe soit au niveau de sa base signifie que le four a fait son travail thermique. Ensuite, manipulez les pièces et regardez la couleur.
- Couleur uniforme. Hansen lit une couleur inégale dans une charge de biscuit comme une oxydation incomplète. Sans ventilation, ralentissez le milieu de la montée (segments 2 et 4) la prochaine fois.
- Solidité. Un bon biscuit supporte d'être manipulé pendant tout l'émaillage. Si les bords s'ébrèchent ou si des pièces cassent net, montez d'un cône.
- Absorption. L'émail doit couvrir à son épaisseur habituelle avec un trempage normal. Si un émail à la bonne densité se dépose quand même fin, le biscuit a été cuit trop chaud.
- Pièces intactes. Une fissure ou un éclatement vers le début de la cuisson met en cause l'eau, pas le cône. Ajoutez un palier au segment 1.
Créez votre courbe de biscuit
Choisissez biscuit dans le générateur de courbes, réglez votre cône et votre vitesse, et il écrit les cinq segments en F ou en C avec le temps jusqu'au pic, puis imprime une feuille à coller sur le four. Le générateur n'ajoute pas de palier pour l'eau, donc pour une charge épaisse ou un peu humide, ajoutez-en un au segment 1 sur votre contrôleur avant d'appuyer sur démarrer.
Sources
- Dave Finkelnburg, Bisque Firing 101, Ceramics Monthly (ceramicartsnetwork.org).
- Jeff Zamek, Techno File: Bisque Firing, Ceramics Monthly (ceramicartsnetwork.org).
- Steve Davis, A Bisque Firing Schedule to Help Prevent Glaze Faults, Pottery Making Illustrated (ceramicartsnetwork.org).
- Larry Camm, Techno File: Rapid Bisque Firing, Ceramics Monthly (ceramicartsnetwork.org).
- Tony Hansen, courbes de cuisson Digitalfire BTSB04 (Bartlett Slow Bisque Cone 04) et BQ1000 (Plainsman Electric Bisque Firing Schedule), avec le test de perte de poids aux cônes 03 et 04 (digitalfire.com).
- Skutt Kilns, Best Practices for Loading and Firing Your Skutt Kiln (skutt.com).
- Mayco, instructions Stroke & Coat (maycocolors.com), et instructions des émaux pour faïence Speedball.
- Table des températures des cônes autoportants Orton, colonnes 108 F et 270 F par heure (ortonceramic.com).
Créez une courbe de biscuit
Choisissez le cône et la vitesse, et imprimez les cinq segments avec le temps jusqu'au pic.