Vidrio 101

Las siguientes directrices sólo arañan la superficie de la base de conocimientos asociada a la cocción del vidrio. Le sugerimos encarecidamente que tome una clase de cocción de su distribuidor local. Si no hay clases disponibles en su área, hay numerosos libros disponibles sobre el tema que se pueden encontrar en las librerías y en Internet.

¿Qué es un programa de cocción?

El vidrio es muy sensible a los cambios de temperatura por debajo de 1000 °F. Si se calienta o se enfría demasiado rápido a través de ciertos rangos de temperatura, se crea una tensión dentro del vidrio que puede causar su rotura. Los programas de cocción se utilizan para controlar estos índices de temperatura y limitar la cantidad de tensión creada en el vidrio, así como para crear el efecto deseado en el vidrio.
Un programa de cocción se compone de uno o más segmentos de cocción que
dictan el índice de calentamiento o enfriamiento a lo largo del programa. Cada una de
las líneas del gráfico representa un segmento o tiempo de mantenimiento dentro de un segmento
y la pendiente de la línea representa el ritmo de cocción. Un programa de cocción
se introduce en un controlador de horno o en hornos sin controladores se
replica subiendo y bajando los interruptores de temperatura.

Tipo de vidrio

El arte de la cocción del vidrio ha existido durante siglos, sin embargo, comparativamente hablando, sólo ha sido
recientemente que las empresas han comenzado a fabricar vidrio específicamente diseñado para fusionarse. El vidrio, como casi todo en la tierra, se expande cuando se expone al calor y se contrae cuando se enfría. Se expande a una velocidad medible, conocida como COE, o coeficiente de expansión, y cuando se convierte en líquido fluye a diferentes velocidades, lo que se conoce como su nivel de viscosidad.
Estas variables y muchas otras deben manejarse cuidadosamente para crear un vidrio que pueda fusionarse
sin agrietarse, agrietarse, deformarse o romperse. Consulte siempre a su proveedor de vidrio para determinar si el vidrio que desea fusionar es compatible.

Trabajo térmico

Trabajo térmico es un término utilizado para describir la relación entre el tiempo y la temperatura y sus efectos combinados en el vidrio. Hasta cierto punto, ambos están relacionados de forma inversa. Esto significa que cuanto más alta es la temperatura, menos tiempo se necesita para crear el mismo efecto y, del mismo modo, cuanto más baja es la temperatura, más tiempo se necesita.
Este concepto resulta más útil en el rango de temperatura de «trabajo» del vidrio. Este es el rango de temperatura en el que el vidrio se funde, se desploma o se hunde. La mayoría de los vidrios de fusión se funden entre 1450 F y 1480 F. Es posible obtener los mismos resultados (o la misma cantidad de trabajo térmico), llevando el horno a 1450 F y manteniéndolo
a esa temperatura durante 30 minutos que llevando el horno a 1480 F y manteniéndolo sólo 10 minutos.
Puede haber otros factores que le hagan elegir una temperatura de trabajo sobre la otra como el grosor del
proyecto.

Tamaño y masa

El tamaño de la pieza es uno de los factores más influyentes para crear un programa de cocción. Una de las claves del
trabajo térmico exitoso es hacer que toda la pieza pase por rangos de temperatura críticos en el mismo momento. Cuando
una pieza es gruesa, el centro tarda más en calentarse que el exterior de la pieza. Cuando se trata de un diámetro grande, las pequeñas diferencias de temperatura en toda la cámara del horno pueden hacer que la pieza se expanda a ritmos diferentes.
La clave para cocer piezas más grandes y gruesas es ralentizar los ritmos de cocción a través de los rangos de temperatura críticos.
Determinar cómo de lento es a menudo una propuesta de prueba y error, por lo que es mejor empezar con un programa conservadoramente lento. Se arruinan más proyectos por ir demasiado rápido que demasiado lento.

Rangos de temperatura críticos

Un «rango de temperatura crítico» es cualquier temperatura o rango de temperatura en el ciclo de cocción que tiene un alto
nivel de potencial para limitar el éxito del proyecto. El éxito limitado puede expresarse como sobrecocción, subcocción,
rotura, desvitrificación o burbujas, por nombrar algunos. Se puede argumentar que existen numerosos rangos de temperaturas críticas. Para simplificar las cosas, vamos a hablar de los cuatro principales: Rango de Calentamiento, Rango de Proceso, Rango de Enfriamiento de Pre-Annealing, y Rango de Annealing.

Rango de Calentamiento

El Rango de Calentamiento va desde la temperatura ambiente hasta el primer conjunto de datos en el Rango de Proceso. La única
preocupación durante este rango es calentar las piezas demasiado rápido sin añadir pasos al programa. Los pasos son periodos de mantenimiento a temperaturas designadas que permiten que la pieza se equilibre durante la cocción. Las piezas pequeñas pueden ser calentadas normalmente a una velocidad de 800 F./Hr. siempre que se añadan pasos. En el caso de piezas más grandes, deberá reducir la velocidad y posiblemente añadir pasos adicionales dependiendo del tamaño de la pieza.

Rango de Proceso

El Rango de Proceso es el rango de temperatura donde el material comienza a cambiar visiblemente. Es esta etapa
la que determina la forma final de la pieza. A menudo es una buena idea añadir un segmento de pre-proceso para
disminuir la velocidad del horno antes de entrar en el rango de proceso. Si el horno está cociendo demasiado rápido en el rango de proceso, es posible que sobrepase la temperatura deseada. Si no está seguro de la temperatura máxima deseada, puede empezar en el extremo inferior del rango con un tiempo de inmersión más largo. Esto ayudará a asegurar que las piezas más gruesas reciban el calor adecuado a lo largo de toda la pieza.

Rango de enfriamiento previo al recocido

Después de que el rango de proceso haya terminado, es deseable enfriar la pieza rápidamente por varias razones. La primera
razón es detener el trabajo térmico. Esto es especialmente importante en un proyecto como una fusión de menos del 100% o un
molde de gota.
La segunda razón es que una reacción indeseable conocida como desvitrificación puede ocurrir durante este
período de enfriamiento si el horno se enfría lentamente. La desvitrificación es una cristalización blanca y espumosa en la superficie del vidrio que es difícil, si no imposible, de eliminar. Asegúrese de ralentizar el enfriamiento antes de entrar en el rango de recocido.
Abrir la tapa del horno para aumentar la velocidad de enfriamiento, aunque se practica, no siempre es recomendable. En ciertos
modelos el termopar está en la parte trasera del horno y la temperatura de la parte delantera a la trasera puede variar mucho
causando que parte de la pieza entre en la fase de recocido antes que la parte de la parte trasera.

Rango de recocido

El último rango crítico es el Rango de recocido. Cada pieza de vidrio tiene un punto de recocido, este es un
punto en el ciclo de enfriamiento en el que las moléculas del vidrio se realinean en una forma sólida y estable. Es muy difícil saber exactamente dónde estará ese punto específico, por lo que durante este período es fundamental cocer el horno a una velocidad más lenta en todo el rango.
Nuestros calendarios de cocción preprogramados en el modo de cocción del vidrio recocido van de 1000 °F a 750 °F, lo que debería ser adecuado para la mayoría de las vidrieras. Al incorporar un rango tan amplio se limita el riesgo de rotura.
Asegúrese de mantener la tapa o la puerta del horno cerrada hasta que el horno alcance la temperatura ambiente. Abrir la tapa
demasiado pronto puede provocar la rotura de piezas.

Procesos de cocción

Hay muchos procesos o técnicas diferentes que se utilizan para manipular el vidrio con calor dentro de un horno. En este
manual nos centraremos en dos, la Fusión y el Slumping. Otras técnicas incluyen, pero no se limitan a los moldes de gota,
Pate de Verre, fundición, pintura y peinado. Para más información sobre el uso de su horno con estas técnicas
consulte a su proveedor de vidrio.

Fusión

La fusión es el proceso de unir 2 o más piezas de vidrio mediante la aplicación de calor. Este vidrio puede ser en forma de láminas, cordones, frita o un sinfín de otras formas. Hay diferentes grados de fusión. Es posible que desee fundir el vidrio para que se pegue a otra pieza de vidrio sin que se deforme. Esto se conoce como «Fusión para pegar». Si aplicara más calor a la pieza, los bordes se redondearían ligeramente. Esto se conoce como una «Fusión a pegar». Una «Fusión completa» se crea cuando las piezas se han fundido completamente y tienen un grosor de 1/4″. Un «Texture Fuse» es cualquier punto intermedio entre un Fuse to Stick» y un «Full Fuse». Existe un rango de temperatura en el que el vidrio puede fundirse. El punto en el que comienza a fundirse está influenciado por la velocidad a la que la temperatura sube cuando alcanza el rango de fusión. La mayoría de los vidrios de fusión comenzarán a fundirse entre los 1400 F y los 1480 F. Recuerde que el trabajo térmico es una función del tiempo y la temperatura. Empezar con un vidrio que se ha determinado que es compatible es sólo el comienzo de un proyecto de fusión o deslizamiento exitoso. La temperatura y las diferentes tasas de temperatura en un programa de cocción deben ser diseñadas para las necesidades específicas del proyecto que está creando. El tamaño, el grosor, la forma y el tipo de vidrio deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar un programa de cocción. Como precaución, es posible que desee colocar un dique o barrera alrededor del vidrio cuando se funden más de dos capas. Con más de 2 capas, el vidrio se extenderá hasta encontrar un nivel de 1/4″ y podría fluir hacia otra pieza o fuera del estante.

Slumping

Slumping puede definirse como la flexión controlada del vidrio bajo la influencia del calor y la gravedad dentro de un horno. Esto se hace generalmente sobre o dentro de un molde. Los moldes se pueden hacer de una variedad de materiales diferentes y se pueden encontrar en los negocios de suministro de vidrio artístico. A la hora de realizar el slumping, hay que tener en cuenta la forma del molde, el grosor de la pieza y el grado de calor deseado. La gravedad desempeña un papel muy importante en el vaciado, especialmente cuando se vierte sobre un molde y no dentro de él. Si la forma del molde dicta que el vidrio sin doblar no tiene soporte, el peso del vidrio sin soporte tirará del vidrio sobre el molde más rápidamente que si sólo una pequeña parte no tiene soporte. Un trozo de vidrio fino se doblará más rápido que un trozo de vidrio grueso. Un trozo de vidrio grueso requiere más tiempo de sujeción en el segmento final de la fase de proceso. En algunos casos, el artista puede querer controlar la cantidad de curvatura inspeccionando visualmente el horno. Cuando se alcanza la cantidad adecuada de calor, el artista puede comenzar el recocido. Los proyectos que reciben demasiado calor pueden adquirir una textura no deseada del molde o, en casos extremos, fundirse en un charco.