Glass 101

Les directives suivantes ne font qu’effleurer la surface de la base de connaissances associée à la cuisson du verre. Nous
vous suggérons fortement de suivre un cours de cuisson auprès de votre distributeur local. Si les cours ne sont pas disponibles dans votre région, il existe de nombreux livres sur le sujet que vous pouvez trouver dans les librairies et sur Internet.

Qu’est-ce qu’un programme de cuisson ?

Le verre est très sensible aux changements de température en dessous de 1000 °F. S’il est chauffé ou refroidi trop rapidement à travers
certaines plages de température, cela crée un stress dans le verre qui peut
casser. Les programmes de cuisson sont utilisés pour contrôler ces taux de température
et limiter la quantité de stress créé au sein du verre ainsi que
créer l’effet désiré sur le verre.
Un programme de cuisson est composé d’un ou plusieurs segments de cuisson qui
dictent le taux de chauffage ou de refroidissement tout au long du programme. Chacune des
lignes du tableau représente un segment ou un temps de maintien dans un segment
et la pente de la ligne représente la vitesse de cuisson. Un programme de cuisson
est soit entré dans un contrôleur de four ou sur les fours sans contrôleurs, il est
répliqué en tournant des interrupteurs de température vers le haut et vers le bas.

Type de verre

L’art de la cuisson du verre existe depuis des siècles cependant, comparativement parlant, ce n’est que
récemment que les entreprises ont commencé à fabriquer du verre spécifiquement conçu pour fusionner ensemble. Le verre, comme presque tout ce qui existe sur terre, se dilate lorsqu’il est exposé à la chaleur et se contracte lorsqu’il est refroidi. Il se dilate à un taux mesurable
, connu sous le nom de COE, ou coefficient de dilatation, et lorsqu’il devient liquide, il s’écoule à différents taux, ce qui est
référencé comme son niveau de viscosité.
Ces variables et une foule d’autres doivent être soigneusement gérées pour créer du verre qui peut être fusionné
sans craquelure, fissure, déformation ou rupture. Consultez toujours votre fournisseur de verre pour déterminer si le
verre que vous souhaitez fusionner est compatible.

Travail à chaud

Le travail à chaud est un terme utilisé pour décrire la relation entre le temps et la température et leurs effets combinés sur
le verre. Dans une certaine mesure, les deux sont inversement liés. Cela signifie que plus la température est élevée, moins le temps est
nécessaire pour créer le même effet et de même, plus la température est basse, plus le temps est nécessaire.
Ce concept devient le plus utile dans la plage de température de « travail » du verre. C’est la plage de température
dans laquelle le verre est fondu, affaissé ou fléchi. La plupart des verres fusibles fusionnent entre 1450 F et 1480 F. Il
est possible d’obtenir les mêmes résultats (ou la même quantité de travail thermique), en amenant le four à 1450 F et en le maintenant
à cette température pendant 30 minutes que vous le feriez en amenant le four à 1480 F et en le maintenant pendant seulement 10 minutes.
Il peut y avoir d’autres facteurs qui vous font choisir une température de travail plutôt qu’une autre, comme l’épaisseur du
projet.

Taille et masse

La taille de la pièce est l’un des facteurs les plus influents pour créer un programme de cuisson. L’une des clés de
la réussite du travail à chaud est que la pièce entière passe par des plages de température critiques au même moment. Lorsqu’une pièce est épaisse, le centre met plus de temps à chauffer que l’extérieur de la pièce. Lorsqu’il s’agit d’un grand
diamètre, de légères différences de température dans toute la chambre du four peuvent entraîner une expansion de la pièce à
des taux différents.
La clé de la cuisson de pièces plus grandes et plus épaisses est de ralentir les taux de cuisson à travers les plages de température critiques.
Déterminer à quel point il faut ralentir est souvent une proposition d’essai et d’erreur, il est donc préférable de commencer avec un programme prudemment lent
. Plus de projets sont ruinés en allant trop vite que trop lentement.

Les plages de température critiques

Une « plage de température critique » est toute température ou plage de température dans le cycle de cuisson qui a un niveau élevé
de potentiel pour limiter le succès du projet. Le succès limité peut s’exprimer par une surcuisson, une souscuisson,
une casse, une dévitrification ou des bulles, pour n’en citer que quelques-unes. On peut soutenir qu’il existe de nombreuses plages de températures critiques
. Pour garder les choses simples, nous allons discuter des quatre principales : La plage de chauffage, la plage de processus
, la plage de refroidissement avant recuit et la plage de recuit.

La plage de chauffage va de la température ambiante au premier ensemble de données de la plage de processus. La seule
concernation pendant cette plage est de chauffer les pièces trop rapidement sans ajouter des étapes au programme. Les étapes sont des périodes de maintien
à des températures désignées qui permettent à la pièce de s’équilibrer pendant la cuisson. Les petites pièces peuvent normalement être chauffées à une température de 800 F./h. tant que des étapes sont ajoutées. Avec des pièces plus grandes, vous voudrez ralentir
le taux et éventuellement ajouter des étapes supplémentaires en fonction de la taille de la pièce.

La gamme de processus

La gamme de processus est la gamme de température où le matériau commence à changer visiblement. C’est cette étape
qui détermine la forme finale de la pièce. C’est souvent une bonne idée d’ajouter un segment de pré-gamme de processus pour
ralentir le four avant d’entrer dans la gamme de processus. Si le four cuit trop rapidement dans la plage de traitement, il est
possible de dépasser votre température cible.
Durant la plage de traitement, les températures et les temps de maintien sont essentiels. Si vous n’êtes pas sûr de la température maximale souhaitée
, vous pouvez commencer par l’extrémité inférieure de la gamme avec un trempage plus long. Cela permettra de s’assurer que les pièces plus épaisses
reçoivent le travail thermique approprié sur toute la pièce.

Pré-recuit Plage de refroidissement

Après la fin de la plage de traitement, il est souhaitable de refroidir rapidement la pièce pour plusieurs raisons. La première
raison est d’arrêter le travail à chaud. Ceci est particulièrement important sur un projet tel qu’un fusible de moins de 100% ou un
moule à gouttes.
La deuxième raison est qu’une réaction indésirable connue sous le nom de dévitrification peut se produire pendant cette période de refroidissement
si le four est refroidi trop lentement. La dévitrification est une cristallisation blanche gluante sur la surface du verre qui est
difficile voire impossible à enlever. Assurez-vous de ralentir le refroidissement avant d’entrer dans la plage de recuit.
Ouvrir le couvercle du four pour augmenter la vitesse de refroidissement, bien que pratiqué, n’est pas toujours recommandé. Sur certains
modèles, le thermocouple est à l’arrière du four et la température de l’avant à l’arrière peut varier considérablement
ce qui fait qu’une partie de la pièce entre dans la phase de recuit avant la partie à l’arrière.

Plage de recuit

La dernière plage critique est la plage de recuit. Chaque pièce de verre a un point de recuit, c’est un
point dans le cycle de refroidissement où les molécules du verre se réalignent en une forme solide et stable. Il est
très difficile de savoir exactement où ce point spécifique sera, donc pendant cette période, il est essentiel de cuire le four à
une vitesse plus lente dans toute la gamme.
Nos programmes de cuisson préprogrammés dans le mode de cuisson du verre recuit de 1000 °F à 750 °F, ce qui
devrait être suffisant pour la plupart des vitraux. En incorporant une gamme aussi large, le risque de casse est limité.
Veuillez vous assurer de garder le couvercle ou la porte du four fermé jusqu’à ce que le four atteigne la température ambiante. Ouvrir le couvercle
trop tôt peut provoquer la casse de pièces.

Procédés de cuisson

Il existe de nombreux procédés ou techniques différents utilisés pour manipuler le verre avec la chaleur à l’intérieur d’un four. Dans ce
manuel, nous nous concentrerons sur deux, le fusing et le slumping. D’autres techniques comprennent, sans s’y limiter, les moules à gouttes, la pâte de verre, le moulage, la peinture et le peignage. Pour plus d’informations sur l’utilisation de votre four avec ces techniques
vous pouvez consulter votre fournisseur de verre.

Fusing

Le fusing est le processus d’assemblage de 2 ou plusieurs morceaux de verre par l’application de chaleur. Ce verre peut se présenter sous forme de feuilles, de limons, de frites ou d’une foule d’autres formes. Il existe différents degrés de fusion. Vous pouvez vouloir fusionner du verre pour qu’il adhère à un autre morceau de verre sans se déformer. C’est ce qu’on appelle un « Fuse to Stick ». Si vous appliquez plus de chaleur à la pièce, les bords s’arrondiront légèrement. C’est ce qu’on appelle un « Tack Fuse ». Un « Full Fuse » est créé lorsque les pièces ont complètement fondu ensemble et ont une épaisseur de 1/4″. Un « Texture Fuse » est un point intermédiaire entre un « Fuse to Stick » et un « Full Fuse ». Il existe une plage de températures à laquelle le verre peut être fondu. Le moment où il commence à fondre est influencé par la vitesse à laquelle la température augmente lorsqu’il atteint la plage de fusion. La plupart des verres fusibles commencent à fusionner entre 1400 F et 1480 F. N’oubliez pas que le travail à chaud est une fonction du temps et de la température. Commencer avec un verre qui a été déterminé comme étant compatible n’est que le début d’un projet de fusing ou de slumping réussi. La température et les différents taux de température d’un programme de cuisson doivent être conçus en fonction des besoins spécifiques du projet que vous créez. La taille, l’épaisseur, la forme et le type de verre doivent être pris en compte lors de la conception d’un programme de cuisson. Par précaution, vous pouvez prévoir une barrière autour du verre lorsque vous fusionnez plus de deux couches. Avec plus de 2 couches, le verre s’étendra jusqu’à ce qu’il trouve un niveau de 1/4″ et pourrait éventuellement s’écouler dans une autre pièce ou hors de l’étagère.

Slumping

Le slumping peut être défini comme la courbure contrôlée du verre sous l’influence de la chaleur et de la gravité dans un four. Cela se fait généralement sur ou dans un moule. Les moules peuvent être fabriqués à partir d’une variété de matériaux différents et peuvent être trouvés dans les entreprises de fourniture de verre d’art. Lors du slumping, il est nécessaire de prendre en compte la forme du moule, l’épaisseur de la pièce et le degré de travail thermique souhaité. La gravité joue un rôle très important dans l’affaissement, en particulier l’affaissement sur un moule plutôt que dans un moule. Si la forme du moule impose que le verre non plié soit en grande partie non soutenu, le poids du verre non soutenu tirera le verre sur le moule plus rapidement que si seule une petite partie est non soutenue. Un morceau de verre fin se pliera plus rapidement qu’un morceau de verre épais. Un morceau de verre épais nécessite plus de temps de maintien dans le segment final de la phase de processus. Dans certains cas, l’artiste peut vouloir contrôler la quantité de courbure en inspectant visuellement le four. Lorsque la quantité appropriée de chaleur est atteinte, l’artiste peut commencer le recuit. Les projets de Slumping qui reçoivent trop de travail à chaud peuvent prendre une texture indésirable du moule ou, dans des cas extrêmes, fusionner en une flaque.