Cuisson du biscuit
La cuisson du biscuit - la précuisson dans la production de porcelaine
Il existe deux procédés de cuisson dans la production de porcelaine. D'une part, il y a le mono-cuisson (processus de cuisson unique) et d'autre part un processus de cuisson double, qui consiste en deux cuissons. Le processus de cuisson double est divisé en deux parties : la première cuisson - également appelée cuisson de biscuit, cuisson incandescente, cuisson grossière ou cuisson incandescente - et la deuxième cuisson, également appelée cuisson de glaçure, qui est la cuisson principale. La cuisson dite de biscuit est donc l'étape préliminaire de la cuisson de glaçure (cuisson principale). Le nom fait référence à l'état de la porcelaine après la première cuisson, qui est alors dans un état dur comme du biscuit.
Dans la cuisson de glaçage, la déshydratation du kaolin commence à environ 450 °C. Ce processus de déshydratation s'achève par un maximum de 580 °C à 650 °C. Comme la réaction à la métakaolinite amorphe est endothermique, il faut ajouter de l'énergie. Le changement de masse qui se produit ici suit immédiatement celui du processus de déliaison. La transformation du quartz, qui a lieu à environ 570 °C, n'a aucune importance lors de la cuisson de recuit, car dans le corps vert non fritté, l'expansion volumique due à la transformation du quartz est compensée par la masse poreuse plastique.
Avec un chauffage supplémentaire, une nouvelle phase commence à environ 925 °C à 950 °C. L'espace des pores du corps se réduit et la masse commence à se densifier fortement. Afin d'assurer encore l'efficacité de l'absorption de l'émail, la cuisson du biscuit est arrêtée à ce stade. Lors de la cuisson du biscuit, il convient de prêter une attention particulière aux plages de température dans lesquelles se déroulent les processus de diffusion qui, en cas de surpression dans le corps, conduisent à des champs de tension et donc à la fracture de l'article.
Si la cuisson du biscuit est interrompue trop tôt, il y a un risque que les teneurs en carbone résiduelles avec un brûlage insuffisant ne provoquent que des défauts de qualité lors de la cuisson en glaçage qui suit. Les effets négatifs des contraintes élevées dans le corps céramique causées par les changements de volume, qui sont eux-mêmes causés par les transformations du réseau cristallin, peuvent être évités en augmentant ou en diminuant lentement la température dans les plages de température correspondantes. Là encore, le facteur temps joue un rôle important.
Cette précuisson est une invention de l'industrie européenne de la porcelaine et devait à l'origine à la porcelaine fine de ménage. Plus la forme d'un corps vert est fine, plus il est sensible et difficile à traiter. Un corps en porcelaine mince peut difficilement être émaillé sans précuisson, et les rejets dus au gonflement et à la fissuration sont considérables. Vers 1820, les manufactures de porcelaine ont commencé à résoudre ce problème par la précuisson.
Dans cette phase de cuisson, la disposition des articles dans le four n'est pas encore critique. Les pièces peuvent même être placées les unes sur les autres ou les unes dans les autres pendant que la masse est cuite jusqu'à l'état de biscuit.
Après la cuisson du biscuit, l'humidité a presque complètement disparu de la masse brute et le processus de rétraction est en grande partie terminé. La masse a perdu sa plasticité et a atteint la forme prévue. La masse, qui était malléable avant la cuisson du biscuit, est maintenant devenue le corps dur du biscuit, qui a une porosité d'environ 20 - 22%. Après la cuisson du biscuit, la porcelaine peut être débarrassée des résidus indésirables, des coutures, des capuchons, etc. Cet état biscuit de la porcelaine représente l'étape préliminaire au glaçage.
-------------------- C'est ce que disent les manuels --------------------
Les fabricants (c'est-à-dire à la fois les fabricants de machines et les fabricants de porcelaine dans ce pays) n'ont pas mentionné le fait que la précuisson d'aujourd'hui - en tant que développement négatif de la production industrielle de porcelaine - est devenue inévitable. C'est vrai pour un corps de porcelaine domestique fin ainsi que pour la porcelaine hôtelière d’une solidité moyenne. La technologie moderne s'est pratiquement surpassée dans sa volonté de produire des quantités toujours plus grandes dans des délais toujours plus courts. Aujourd'hui, les fours modernes à cuisson rapide ne peuvent plus fonctionner sans une cuisson de biscuit préalable, car la glaçure - en tant que couche supérieure sur le corps vert - fondrait en premier et ne libérerait donc plus les réactions de dégazage des différentes matières premières dans le processus de frittage.
Dans la pratique, la cuisson du biscuit se déroule de manière très différente. Malheureusement, aucune règle ne peut être déduite ici. Il est connu que les argiles de la faïence nécessitent une température de recuit de 950 °C à 1 300 °C et sont donc cuites à une température nettement supérieure à celle de la porcelaine de qualité supérieure. Malgré la température de cuisson plus élevée, le corps de la faïence est nettement plus poreux que celui de la porcelaine. Cela explique pourquoi les couleurs de la glaçure de la faïence sont non seulement plus éclatantes que celles de la porcelaine (température de cuisson plus basse), mais aussi plus denses et plus épaisses (efficacité d'absorption plus élevée).
Dans le tableau suivant, nous présentons quelques-unes des différences et variations extrêmes de la cuisson du biscuit que nous connaissons.
Critère | Médium | Sites de production | Usine exemplaire 1 | Usine exemplaire 2 |
Four | Four en bloc | beaucoup | X | |
| Four tunnel | beaucoup | X | |
Augmentation de la température / h | 30 - 70 °C | beaucoup | X | |
| 50 - 100 °C | beaucoup | ||
| sans contrôle | beaucoup | X | |
Durée de la cuisson | 6 - 8 heures | beaucoup | X | |
| 9 - 12 heures | beaucoup | ||
| 13 -15 heures | très peu | ||
| > 16 heures | 2 sites | X | |
Température maximale | jusqu'à 800 °C | beaucoup | X | |
| jusqu'à 1.000 °C | plusieurs | ||
| > 1.000 °C | plusieurs | X | |
Réduction de la température | 3 - 5 heures | beaucoup | X | X |
| > 6 heures | plusieurs |
Du point de vue du fabricant, il existe de nombreuses raisons pour ou contre la cuisson au four. De nombreuses raisons en faveur de la cuisson au bisque découlent d'une caractéristique de la fabrication industrielle de la porcelaine : La quantité de production des machines - comme celles des grandes lignes de production - est si importante qu'il est nécessaire d'utiliser la technologie pour raccourcir le temps réellement nécessaire à la maturation de la porcelaine.