Productieproces in de pottenbakkerij

Op deze site vindt U een globale beschrijving van het productieproces die in de pottenbakkerij word gebruikt.

 

De verschillende stappen bij het pottenbakken
  • Welk kleisoort gaat gebruikt worden. Indien deze te droog is, moet de klei nat gemaakt worden.
  • De tweede stap is het kneden van de klei om eventuele luchtbellen uit de klei te verwijderen. Het gevaar bestaat als er luchtbellen in de klei blijven zitten dat het werk in de oven ontploft. 
  • In de derde stap gaat de pottenbakker de klei omvormen en bewerken tot een voorwerp. 
  • Daarna, als het voorwerp droog is, kan het voor de eerste maal gebakken worden. Afhankelijk van de situatie duurt het drogen meestal één of twee weken.
pottenbakkerij productieproces drogen-web

 

De verschillende stappen in het bakproces.

Welke veranderingen vinden plaats in de klei tijdens het bakken.

–          Tot 100°C – 120°C:

Bij een verhitting tot deze temperatuur verdwijnt het laatste water dat zich vrij in de klei bevindt.  Dit wordt beschouwd als het verder zetten van het droogproces dat al bezig was buiten de oven.  We noemen het bakken tot deze temperatuur ook het droogstoken.  Het water gaat over in stoom.  Het is belangrijk dat deze fase in het stookproces heel langzaam gebeurt.

–          Tot 300°C:

Als je een werkstuk slechts tot deze temperatuur bakt kan je deze nog altijd terug verpulveren en met water aanlengen en tot bruikbare klei verwerken.  Tot 300°C stook je dus enkel héél droog, van gebakken klei is hier nog geen sprake.  Samen met de volledige verdamping van het kleiwater start ook de oxidatie en de verbranding van de klei-inhoud.  Eerst oxyderen de organische bestanddelen, ook de zwavel en de zwavelverbindingen verbranden heel gemakkelijk.

–          Rond 573°C:

Op deze temperatuur voltrekt zich een belangrijke fase in het bakproces.  We noemen het de kwartssprong.  De kwartskristallen gaan zich herschikken en alphakwarts wordt betakwarts.  Deze chemische verandering van de klei gaat samen met plotselinge uitzetting van de klei tot ongeveer 1%.  Bij het afkoelen gebeurt het omgekeerde.  Het is heel belangrijk om de kwartssprong langzaam te passeren tijdens het bakproces in de pottenbakkerij.  Tijdens de afkoeling zijn de risico’s iets minder, toch laat je de oven dicht boven de 150°C voor de ruwbak en tot 100°C of minder voor glazuurbak (om craquellé door te snelle afkoeling te voorkomen).

–          Rond 600°C:

Bij deze temperatuur begint de oven en de werkstukken in de oven te gloeien.  De klei wordt hard en de kleideeltjes verhitten, bewegen en kruipen dichter bij elkaar naarmate er meer stoffen gaan wegbranden.

–          Tussen 600°C en 700°C:

Klei die tot deze temperatuur wordt gebakken verweert.  Je kan hem niet meer zomaar fijn malen en aanlengen met water om opnieuw te gebruiken.  Je kan hem wel opnieuw in de grond steken en na verloop van tijd zal hij wel terug tot bruikbare klei gevormd worden.

–          Rond 750°C:

Op deze temperatuur zet de klei lichtjes uit.  Deze uitzetting is onomkeerbaar.  Dus bij afkoeling zal de scherf niet lichtjes terug inkrimpen.  Als je dit test, zal blijken dat een werkstuk dat slechts tot 750°C is gebakken, iets groter zal zijn dan een ongebakken stuk.

–          Tussen 700°C en 800°C:

Vooral tussen deze temperaturen wordt de verbranding van grafiet en andere harde koolstofvormen ingezet.  Ook hier moet je de tijd nemen om de kaap te overbruggen; een te snel bakproces zal ervoor zorgen dat de koolstof komt vast te zitten in de gesinterde scherf.  De gevolgen hiervan zijn zwartblakering en blazen in de scherf.

–          Rond 850°C:

Tot deze temperatuur zijn vele stoffen in de klei overgegaan van vaste naar vloeibare vorm en vinden er smeltprocessen plaats in de klei.

–          Vanaf 876°C: (niet zo belangrijk)

Vanaf deze temperatuur gaat de betakwarts langzaam over in betatridimiet.  Dit gaat gepaard met een uitzetting van moleculen tot 14,5% (niet de scherf).  Op hogere temperatuur (tussen 1050°C en 1550°C) gaat deze ook over in kristobaliet.

–          Tussen 850°C en 900°C

Nu heeft de scherf een maximale porositeit bereikt.  Hoe hoger de temperatuur nu gaat, hoe steviger en waterdichter de scherf wordt, omdat er glasvorming optreedt.  In dit proces gaat de vrije silicium smelten.  Dit noemen we het sinteren van de klei.  Vanaf dit punt gaat de klei sterk krimpen, want alle sinterende deeltjes gaan verder aan elkaar gaan kleven en vullen zo de leegte op die is ontstaan door de verbranding van stoffen.  Bij steengoed heeft twee derde van de krimp plaats tijdens het drogen en één derde tijdens het bakken in de oven en dan vooral vanaf dit moment.

–          Hoger stoken:

Het hoger stoken van de oven in de pottenbakkerij met de werkstukken erin hangt af van de soort klei die je gebruikt.  Normaal bakken we in de academie op hogere temperaturen omdat de klei die we gebruiken deze temperaturen aankan.

Bij het hoger bakken is het niet alleen de vorming van glas die stevigheid aan de scherf verleend, maar ook de vorming van nieuwe kristalstructuren (vooral mullietkristallen) in de klei.  Deze naaldvormige kristallen vormen zich vooral bij temperaturen tussen 1100°C en 1200°C en brengen een grote cohesie aan in de scherf.

Het is meestal de bedoeling om een hoog mogelijke hardheid, waterdichtheid van de klei te bereiken (door het sinteren van de scherf).  Dit zonder dat het werkstuk in elkaar smelt, gaat barsten of zijn vorm verliezen.

Dit alles heeft dus te maken met:

  • Het soort klei dat je gebruikt (de samenstelling).
  • Het stook- of bakproces.
  • De grootte en dikte van je stukken.

 De kleur van de klei wordt vooral bepaald door de organische materialen die zich in de klei bevinden en die bij verhitting verdwijnen.

– Witbakkende klei                 wanneer de klei minder dan 1,5% ijzeroxide bevat.

– Roodbakkende klei              wanneer de klei tussen 4% en 7% ijzeroxide bevat.

– Roodbakkende klei              wanneer de verhouding ijzer op alluminium tussen 1 op 3 en 1 op 5 ligt.

– Donker roodbakkend           wanneer de verhouding ijzer op alluminium meer dan 1 op 3 bedraagd.

– Bruin/geelbakkend               wanneer de verhouding ijzer op alluminiumkleiner is dan 1 op 5.

– Ook de bakatmosfeer is van groot belang.  Een zuurstofrijke atmosfeer geeft weer andere resultaten met dezelfde klei dan een zuurstofarme atmosfeer.

– Daarnaast is vooral de baktemperatuur heel belangrijk.  De kleur wordt meestal versterkt naarmate hogere temperaturen worden bereikt.  Wanneer de verglazing zich dus doorzet.

Facebooktwittergoogle_pluspinterestmail