La pasta es una cerámica de loza blanca compuesta de caolín, cuarzo y feldespato, que cocida en horno a una temperatura entre los 1.250 y 1.300 º C
vitrifica formando un material blanco, resonante y translúcido de mayor densidad y dureza que la pasta cerámica.
Tras la cocción es el caolín lo que da a la porcelana su coloración blanca y es lo que mantiene la rigidez y estabilidad en la pasta a alta temperatura.
Representan la parte más importante de los fundentes utilizados en las pastas y derivados cerámicos.
Estos tres materiales son los principales para la fabricación de la porcelana, y otros que se utilizan son:
*Tamizado: Para eliminar las partículas más gruesas, no correspondientes a la fracción arcillosa.
*Lavado: Para eliminar otras impurezas.
*Molido: Para disgregar las arcillas y triturar los desengrasantes.
*Mezclado y amasado: Para conseguir toda la homogeneización de la materia prima y agua.
Moldeo por prensa: Permite el moldeo de pastas secas para la fabricación de tejas planas. Se da la forma mediante troquel que se comprime a gran presión.
Moldeo por colada: se utiliza una pasta arcillosa liquida mediante álcalis que recibe el nombre de barbotina, se introduce en moldes de yeso que son los encargaos de dar la forma del producto, este sistema se emplea en ciertos productos de porcelana, loza o gres (fregaderos, inodoros, bidet, etc.).
Secado: Durante el secado se elimina parte del agua de amasado hasta un 5%. Debe de realizarse de forma gradual y progresiva para evitar alabeos y resquebrajamientos.
Cocción: Cualquier defecto de las fases de fabricación anteriores se manifestará y potenciará durante le cocción. La cocción se realiza en distintos tipos de hornos:
Hornos discontinuos: estarán fríos cuando se coloquen los productos ha cocer, a continuación se eleva la temperatura progresivamente hasta obtener el punto óptimo previsto para cada pasta, y luego se va enfriando lentamente.
Hornos continuos: la temperatura para la cocción siempre estará presente, para la cocción de los productos se deslizan éstos par la zona de fuego (hornos túnel) o, por el contrario el fuego avanza encontrándose los productos estáticos (hornos Hoffman). Sea cual sea el sistema están constituidos por tres zonas caloríficas; precalentamiento, cocción y enfriamiento.
La conjunción de estas tres materias primas descritas y los correspondientes
procesos intermedios de molienda, tamizado, mezcla y amasado, formarán la base de la porcelana que tras su moldeado o prensado en platos, tazas,
fuentes y demás piezas, pasarán por primera vez a un horno donde a una
temperatura de 950/1000
º C durante 20 horas, perderán
el agua de su composición, quemarán las sustancias orgánicas y resto de carbón que puedan contener y el caolín se transformará en meta caolín, la
materia dejará de ser plástica pasando a ser indeformable quedando con una porosidad del 25 % idónea para el
proceso de aplicación del vidriado.
Genéricamente el
proceso de vidriado consiste en cubrir los
productos cerámicos y en particular a los
materiales feldespáticos como la porcelana, con una película vítrea. En la
constitución de los vidriados volvemos a encontrarnos con gran parte de las mismas materias primas utilizadas en la composición de la pasta base si bien en distintas proporciones. En la pasta de vidriado se incluyen carbonato cálcico y carbonato magnesio que facilitan la
fusión de los vidriados, consiguiendo que la cubierta aplicada a la pasta base alcance el punto de
fusión a la misma
temperatura, por lo que la fusión perfecta de ambas hace que su delimitación resulte difícil de apreciar a simple vista.
Como último paso en el
proceso de fabricación de la porcelana podemos mencionar el decorado de las piezas, este se suele realizar mediante fileteado
manual o mediante calcomanía cerámica.
El
proceso de fileteado consiste en pintar sobre las diferentes partes de las piezas unas líneas, concéntricas o no y de más o menos ancho. El especialista en fileteado trabaja a mano con unos útiles muy sencillos, utilizando colores cerámicos compuestos por óxidos metálicos que actúan como colorantes y fundentes. Se usan colores sobre o bajo barniz, suspensiones de oro brillante, mate, plata, lustres, etc.…, solo un pulso firme y una gran experiencia permiten al fileteador realizar un trabajo limpio, continuado y perfecto.
La decoración mediante calcomanía cerámica el probablemente el
sistema más corriente pero de mejores resultados de decorar porcelana, el proceso de fabricación y utilización de calcomanías es complejo y caro pero compensa por la
calidad y limpieza de los motivos decorativos que pueden obtenerse. Las calcas consisten en diversas capas de óxidos metálicos cubiertos por una capa final de colodión, extendidos sobre una hoja de
papel. No describiremos el
sistema de colocación de las calcas por considerarlo suficientemente conocido.
En cualquier caso y tanto para los decorados en filo cono para los de calca, la pieza con el mismo ha de volver al horno para que a 900/1.400 º C los
colores cobren toda su viveza y los distintos óxidos utilizados se integren en la capa de vidriado consiguiendo con ello una porcelana bella, resistente y útil.
TIPOS DE PORCELANA
Porcelana blanda
Se conoce como "porcelana blanda" a un producto cerámico que es vidriado y blanco pero que cuece a una temperatura mucho más baja que la porcelana o "porcelana dura", se trata de una masa que es relativamente pobre en sustancia arcillosa y rica en contenido cuarzo y de feldespato.
Porcelana bizcocho y de París
Se designa con este nombre a la porcelana muy rica en feldespato y que se emplea para moldear figuras, dando unos colores blancos amarfilados semejante al mármol.
Porcelana de hueso
Desde que se conoció la porcelana en Europa, Inglaterra siempre trató de producir una porcelana lo más parecida a la que llegaba de oriente, así creó una porcelana traslúcida y muy vidriada, siendo sus características principales:
- la temperatura de cocción del bizcochado es relativamente baja, 1200.1250º, aunque mayor que la del barnizado.
- sus componentes principales son caolín y "Cornish Stone o en vez de este último material se emplea feldespato y cuarzo.
- tras su cocción da un color blancuzco.
- como fundente se emplea la ceniza de hueso que se obtiene por calcinación eliminando los componentes orgánicos, que después de tamizado, produce un polvo blanco que en realidad es un fosfato de cal, por lo que se puede sustituir fácilmente por el mismo compuesto de origen mineral.
Porcelana fritada
Con este nombre se designan a pastas que también se denominan porcelanas pero su temperatura de cocción es muy baja entre 1100 y 1200º C., esto se consigue sustituyendo parcial o totalmente el feldespato por materiales aún más fusibles, como por ejemplo agregando a la masa un barniz fritado o barniz de tipo fayenza.
Este tipo de porcelana es muy transparente y tiene unas aplicaciones muy concretas, para la fabricación de botones y dentaduras postizas.
La porcelana fría en la actualidad existen unos productos que se han dado en llamar "porcelana fría", usados en cursos y talleres de en manualidades, impartido y adecuado para niños de todas las edades y personas con
Inquietudes artesanales.
La porcelana fría, esta compuesta fundamentalmente por cola de vinilo y fécula de maíz, mostrando un color blanco que puede colorearse en el momento de su amasado o una vez seco.
La porcelana fría es una masa dócil, con una textura suave, muy plástica, que se deja modelar fácilmente y muy limpia, idónea para los trabajos con escolares, gozando de la ventaja de que no es tóxica. Para los docentes, este tipo de pasta es una alternativa a la plastilina y a la misma arcilla.
Una vez acabadas y secas las piezas, el aspecto es similar a la porcelana, pero con la gran ventaja que no necesita cocción ya que endurece en contacto con el aire, de ahí su nombre de "porcelana fría".
AISLADORES DE PORCELANA
Los aisladores de porcelana comenzaron cuando las alfarerías empezaron a fabricar aisladores para el telégrafo en la década entre 1850 y 1860. Inicialmente se fabricaron en menor porcentaje que los aisladores de vidrio.
Con el advenimiento de la distribución de energía eléctrica en alto voltaje alrededor de 1880 se necesitaron aisladores más grandes y más fiables para las líneas de alto voltaje. Los aisladores de vidrio ya no pudieron cubrir esta nueva necesidad. Fue entonces cuando a Fred M. Locke se le ocurrió que la porcelana era un medio aislante superior al vidrio y empezó a experimentar con mezclas de arcilla que finalmente darían como resultado aisladores más acordes con las nuevas necesidades. Además él estaba trabajando en el diseño de aisladores que tuvieran un buen comportamiento ante las distintas variaciones del clima.
Fred contactó varias compañías para que lo ayudaran con sus experimentos y solo una ofreció ayuda: Imperial Porcelain. Otras compañías empezaron a fabricar aisladores de porcelana de " prensa seca ", llamado así porque la porcelana casi seca en forma granular era prensada en moldes de acero. Estos aisladores eran muy porosos y por lo tanto solo fueron usados en bajos voltajes y en condiciones secas. Fred Locke pensó que los aisladores fabricados con porcelana húmeda tendrían mejores resultados y podrían resistir voltajes más altos. Él único inconveniente era eliminar el aire de la arcilla durante la mezcla, esto era difícil de lograr y afortunadamente para Fred, Imperial era especialista en hacer esto. Varios tipos de aisladores fueron sometidos a prueba para ser usados en la línea de transmisión Niágara-Búfalo en 1896. Los aisladores fueron probados a 40kV y finalmente solo el aislador fabricado mediante el proceso húmedo de Fred y la empresa Imperial pasó la prueba.
PROPIEDADES DE LA PORCELANA
Las propiedades de un aislador de porcelana están ampliamente determinadas por el proceso de fabricación y no son fácilmente predecibles antes.
La porcelana está formada por un conjunto de partículas comprimidas de diferentes tamaños, cristales y porosidades. Todo este conjunto está soportado por una matriz vidriosa.