Cône 04 vs cône 6 vs cône 10
Les cônes 04, 6 et 10 correspondent à trois niveaux de travail de la chaleur, et non à trois températures fixes. Avec une montée de 108 F par heure sur les derniers 180 F, les cônes Orton autoportants s'affaissent vers 1945 F (1063 C) pour le cône 04, 2232 F (1222 C) pour le cône 6 et 2345 F (1285 C) pour le cône 10.
Ces trois repères structurent le travail de la plupart des ateliers : basse température, moyenne température et haute température. Chaque plage apporte ses propres argiles, sa propre chimie d'émaux, sa propre facture d'énergie et son propre rythme d'usure des résistances électriques. Choisir entre elles revient surtout à savoir ce que vous voulez que la pièce finie soit capable de faire.
Une chose à garder en tête avant toute comparaison. Un cône mesure le travail de la chaleur, c'est-à-dire la température et le temps ensemble. Orton publie ses équivalences de température pour une vitesse de chauffe donnée sur les derniers 180 F de la cuisson, et le même cône s'affaisse plus bas quand vous cuisez plus lentement et plus haut quand vous cuisez plus vite. Tous les chiffres ci-dessous sont donnés à 108 F par heure, sauf indication d'une autre vitesse.
Quelle est la différence entre le cône 04, le cône 6 et le cône 10 ?
Environ 400 F entre les deux extrémités de la plage. À 108 F par heure, le cône 04 s'affaisse vers 1945 F (1063 C), le cône 6 vers 2232 F (1222 C) et le cône 10 vers 2345 F (1285 C). Plus de travail de la chaleur signifie plus de verre formé dans l'argile : un cône plus élevé donne donc un corps plus dense, moins poreux et plus solide.
- Cône 04, basse température. Environ 1945 F (1063 C) à 108 F par heure, 1915 F à 27 F par heure et 1971 F à 270 F par heure. Faïence et terre cuite. Couleurs vives et stables. Un corps poreux qui compte sur l'émail, et non sur la vitrification, pour retenir l'eau.
- Cône 6, moyenne température. Environ 2232 F (1222 C) à 108 F par heure, 2165 F à 27 F par heure et 2269 F à 270 F par heure. Grès de moyenne température et certaines porcelaines. Assez dense pour la vaisselle utilitaire, et c'est la plage que choisissent la plupart des ateliers équipés de fours électriques.
- Cône 10, haute température. Environ 2345 F (1285 C) à 108 F par heure, 2284 F à 27 F par heure et 2381 F à 270 F par heure. Grès et porcelaine de haute température. Un corps serré et vitrifié, et le domaine traditionnel des émaux de réduction.
- Cône 06, à titre de repère. Environ 1828 F (998 C) à 108 F par heure. Un cône de biscuit courant, à peu près 400 F sous le cône 6 et bien en dessous de la température de maturité de n'importe quel corps de moyenne température.
Les colonnes de vitesse de chauffe méritent une seconde lecture. Le cône 6 s'étend de 2165 à 2269 F selon la seule vitesse du dernier tronçon, soit un écart de plus de 100 F. C'est pourquoi un régulateur qui affiche 2232 F n'équivaut pas à une cuisson au cône 6, et pourquoi un cône témoin reste dans la fournée.
Quelles argiles conviennent à chaque cône ?
Choisissez l'argile en fonction du cône que le fabricant indique, et non l'inverse. La faïence arrive à maturité au cône 04 et gonflera ou s'affaissera bien avant le cône 6. Les grès et porcelaines de moyenne température sont formulés pour le cône 5 à 6. Les pâtes de haute température ont besoin du cône 9 à 10 pour se vitrifier, et restent crayeuses et poreuses si la cuisson s'arrête trop tôt.
La faïence au cône 04 reste poreuse, ce qui explique pourquoi la vaisselle traditionnelle de basse température dépend de l'émail pour retenir l'eau. Cette porosité est une propriété, pas un défaut. Elle permet à la terre cuite de respirer dans un pot de fleurs et explique le comportement des engobes de basse température et de la majolique.
Le cône 6 est devenu la norme des ateliers électriques parce qu'il approche la densité de la haute température sans le coût ni l'usure des résistances. Un grès cuit correctement au cône 6 affiche généralement moins d'environ 2 pour cent d'absorption, ce qui convient très bien à des pièces utilitaires. Le cône 10 va plus loin : une porcelaine de cône 10 bien cuite approche zéro absorption, avec la translucidité qui va avec.
Quelle que soit la plage, la fiche technique du fournisseur d'argile fait foi. Elle indique une plage de cuisson, un taux de retrait et un taux d'absorption, et elle vous dira si une pâte s'accommode à la fois du cône 5 et du cône 6. Des plaquettes test, pesées sèches puis de nouveau après une ébullition, sont la façon honnête de vérifier la vitrification dans votre propre four.
Comment se comportent les émaux à chaque cône ?
La couleur devient plus difficile à obtenir à mesure que le cône monte. La basse température conserve les rouges, les oranges et les jaunes vifs qui disparaissent au-delà du cône 04. La moyenne température sacrifie une partie de cette palette au profit de la durabilité. La haute température réduit encore la palette, mais ouvre la porte aux céladons, aux shinos et à tout le vocabulaire de la réduction, qui exige à la fois la température et l'atmosphère.
La fusion se comporte différemment elle aussi. Un émail de cône 04 est un verre tendre à bas point de fusion qui tire sa fluidité du bore, des frittes sans plomb et des alcalins. Un émail de cône 10 peut se contenter de feldspath et de blanc de Meudon, ce qui explique que les recettes classiques de haute température paraissent si courtes. Le cône 6 se situe entre les deux et s'appuie en général sur des frittes ou une autre source de bore pour abaisser la fusion.
Les émaux de cône 6 sont aussi ceux qui profitent le plus d'un programme de refroidissement. Les surfaces mates et satinées à moyenne température dépendent de cristaux qui se développent approximativement entre 1900 et 1450 F : un refroidissement contrôlé peut donc modifier la surface sans toucher à la recette. Le guide des courbes de refroidissement du four explique comment écrire ce segment.
L'épaisseur de l'émail se comporte elle aussi différemment selon les trois plages. Un émail de basse température appliqué en couche épaisse a tendance à tressaillir ou à se rétracter plutôt qu'à couler, car la fusion est rigide. Un émail de cône 10 appliqué en couche épaisse coulera volontiers jusque sur la plaque, car la fusion est fluide et la gravité dispose de 400 F de ramollissement supplémentaires. La moyenne température se situe entre les deux, ce qui explique en partie pourquoi les ateliers de cône 6 peuvent se permettre de tremper un peu généreusement.
Combien de temps dure une cuisson à chaque cône ?
Plus longtemps à mesure que le cône monte, même si la vitesse que vous choisissez compte davantage que le pic. Une cuisson d'émail au cône 04 à vitesse moyenne atteint souvent la température en six à huit heures. Une cuisson au cône 6 à vitesse moyenne demande couramment huit à onze heures pour atteindre le pic, et une cuisson au cône 10 plus longtemps encore, avant d'ajouter un éventuel programme de refroidissement.
Le refroidissement est la partie que l'on oublie quand on planifie une journée. N'importe quel four électrique met presque une journée à redescendre sous 200 F, et un four bien isolé chargé de plaques lourdes met plus longtemps encore. Une cuisson au cône 10 qui atteint son pic à minuit, ce n'est pas un four que l'on ouvre au petit-déjeuner. Intégrez le refroidissement à votre planning plutôt que de le traiter comme un temps mort en fin de cycle.
Le biscuit ajoute une cuisson supplémentaire à chaque cycle, quelle que soit la plage visée, généralement au cône 06 ou au cône 04, et généralement plus lente que la cuisson d'émail, car les matières organiques ont besoin de temps. C'est vrai aussi bien en basse, en moyenne qu'en haute température : cela ne fait donc pencher la comparaison ni d'un côté ni de l'autre. Cela signifie en revanche qu'une semaine de travail compte deux cuissons, et non une.
Cuire au cône 10 coûte-t-il plus cher ?
Oui, de trois façons : l'énergie, le temps et les résistances. Une cuisson au cône 10 monte environ 113 F plus haut qu'au cône 6 à la même vitesse de chauffe, et il faut plus de temps pour y arriver : le four consomme donc du courant pendant plus d'heures. La facture des résistances est la part que la plupart des gens sous-estiment.
Skutt explique clairement le mécanisme : la durée de vie d'une résistance dépend de la vitesse d'oxydation de l'aluminium contenu dans l'alliage, et plus la résistance chauffe, plus cette oxydation est rapide. Le temps passé à haute température aggrave le phénomène, ce qui explique qu'un long refroidissement lent au cône 6 coûte aussi de la durée de vie aux résistances. Cuire au cône 6 dans un four prévu pour le cône 10 ménage davantage les résistances que pousser un four prévu pour le cône 6 jusqu'à sa limite, car le four le plus puissant atteint la température plus vite et passe moins de temps à ce niveau.
La version pratique : la basse température est la moins chère par cuisson et la plus douce pour un four, la moyenne température est le compromis que choisissent la plupart des ateliers, et la haute température coûte le plus cher en électricité, en remplacement de résistances et en heures. Les fours à gaz changent ce calcul, puisque le combustible et l'atmosphère remplacent les résistances comme coût limitant. Le guide de la cuisson en four électrique et en four à gaz compare les deux.
Quel cône dois-je choisir ?
Partez de votre travail, puis vérifiez le four. Si vous voulez des couleurs vives de basse température ou de la terre cuite pour la sculpture, le cône 04 est la bonne plage. Si vous voulez des pièces utilitaires dans un four électrique avec des coûts de fonctionnement raisonnables, le cône 6. Si vous voulez des surfaces de réduction ou la porcelaine la plus serrée, et que vous avez le four qu'il faut, le cône 10.
- Vérifiez pour quel cône votre four est prévu. Un four prévu pour le cône 6 que vous poussez au cône 6 chaque semaine usera ses résistances à toute vitesse.
- Vérifiez ce que votre fournisseur d'argile propose dans cette plage, et quels émaux vous pouvez acheter ou préparer pour elle.
- Vérifiez combien coûte l'électricité chez vous et à quelle fréquence vous comptez cuire.
- Cuisez une fournée test avec des cônes témoins avant de vous engager dans une série de pièces avec une nouvelle plage.
Quelle que soit la plage choisie, la notice du fabricant fixe la limite et le cône témoin tranche toute discussion sur ce qui s'est réellement passé dans la fournée. Réglez le cône et la vitesse dans le générateur de courbes de cuisson pour voir les segments dont chaque plage a besoin, puis lisez les cônes et ajustez à partir de là.
Créez une courbe de cuisson pour votre four
Choisissez votre cône Orton, biscuit ou émail, et une vitesse, puis imprimez la courbe de montée et de palier.