El vidrio caliente o vidrio formado en horno es el trabajo del vidrio , generalmente con fines artísticos , calentándolo en un horno . Los procesos utilizados dependen de la temperatura alcanzada y van desde la fusión y el hundimiento hasta la fundición .
El "vidrio caliente" contrasta con muchos procesos de trabajo del vidrio en frío, como el vidrio con plomo . "Vidrio caliente", soplado de vidrio o trabajo con lámparas es el trabajo del vidrio en llama directa, como para cristalería de laboratorio y fabricación de cuentas .
El trabajo del vidrio en caliente utiliza diversos procesos, según la temperatura de trabajo y el tiempo que pasa el vidrio a esta temperatura. El vidrio se vuelve progresivamente más blando, menos rígido y menos viscoso al aumentar la temperatura. Sin embargo, el vidrio trabajado en horno (a diferencia del trabajo con lámpara) responde lentamente, por lo que la cantidad en que esto afecta al vidrio depende del tiempo que pasa a la temperatura de trabajo.
Hay tres procesos principales, con variaciones dentro de ellos. El proceso amplio depende de la temperatura, la variación dentro del mismo depende del tiempo y también de ligeras variaciones de temperatura. Estos procesos son:
Es habitual que una pieza utilice a su vez varios de estos procesos. El vidrio coloreado se puede fusionar para formar una lámina compuesta multicolor. Luego, este vidrio se corta en frío y se vuelve a ensamblar en pedazos, que luego se fusionan nuevamente. Finalmente se desploma la pieza en un molde para darle forma.
Por lo general, el vidrio se trabaja en un solo proceso en un ciclo de calentamiento. Cuando una pieza requiere múltiples ciclos, se devuelve a una temperatura más baja entre ellos.
La fusión es el uso de calor para unir el vidrio mediante soldadura por fusión , ya sea con o sin cambio de forma asociado, dependiendo de la temperatura. [1]
La fusión por puntos es la unión de vidrio, con el menor cambio posible en la forma de las piezas. [2] La fusión por puntos se puede utilizar de forma decorativa o para ensamblar una pieza grande de vidrio a partir de laminaciones .
Cuando se utiliza la fusión por puntos para aplicar pequeños detalles decorativos a una pieza más grande, a menudo se desea fundir parcialmente las piezas pequeñas para que cambien de forma (generalmente volviéndose más esféricas, bajo la influencia de la tensión superficial ), pero sin cambiar la forma de la pieza portadora. Esto se puede hacer usando una temperatura más alta, pero solo brevemente. La pieza grande, de gran masa térmica, se calienta más lentamente que las decoraciones pequeñas.
La fusión completa es como la fusión adhesiva, pero la temperatura es más alta para que las piezas fusionadas comiencen a fusionarse. [3] En el caso completo, los complementos decorativos de una superficie se absorben por completo en ella y la superficie vuelve a ser plana. Generalmente se hace con un efecto decorativo.
El vidrio desplomado se calienta hasta la temperatura a la que se ablanda y comienza a deformarse. Puede doblarse a lo largo de una curvatura única o, si se calienta lo suficiente, puede volverse lo suficientemente elástico como para estirarse y curvarse para seguir una curvatura compuesta, como un cuenco.
El desplome del molde comienza con una lámina de vidrio plano colocada sobre un molde de cerámica. Cuando se calienta, el vidrio cae en el molde por su propio peso.
Estos moldes suelen fabricarse comercialmente y se ofrecen en una variedad de formas y tamaños estándar: cuencos, bandejas, etc. Para piezas personalizadas, un vidriero también puede hacer un molde especializado o temporal como pieza única.
Para evitar que quede aire atrapado, el molde está perforado con un pequeño orificio de ventilación. De lo contrario, el vidrio caliente forma un buen sello con el borde del molde y queda atrapada una burbuja de aire. Una burbuja atrapada de este tipo a menudo causa problemas: al enfriarse, este aire puede contraerse y formar un vacío parcial que es suficiente para romper el vidrio. Como el vidrio no se calienta lo suficiente como para volverse líquido, este aire no puede escapar en forma de burbujas, por lo que se requiere ventilación.
Se utiliza previamente un lavado en horno o un lubricante en aerosol de nitruro de boro de ZYP Coatings para evitar que el vidrio se pegue al molde. [4] [5]
Un molde para el desplome en caída libre tiene forma de anillo con una abertura central. Cuando se calienta, el vidrio cae por esta abertura y forma un cuenco. Dependiendo de la temperatura y el tiempo, este cuenco puede ser poco profundo o profundo. Si debajo del molde circular se coloca una repisa del horno, ésta recogerá el vidrio que cae y dará como resultado un recipiente con una base plana.
El hundimiento en caída libre se utiliza para hacer recipientes más altos con lados más pronunciados, como jarrones.
El drapeado es una variedad de caída libre, donde el formador del molde se coloca en el centro de la pieza y el borde exterior cae bajo el calor. Como este borde exterior no está restringido, tiende a caer en grandes pliegues. Por tanto, el borde es muy desigual, aunque una pieza cuidadosamente drapeada aún puede conservar una simetría perfecta. Por esta razón, las piezas drapeadas se utilizan a menudo como jarrones o cuencos con bordes ondulados, pero son difíciles de utilizar como vasijas más funcionales.
Las piezas drapeadas a veces se serran y alisan en frío, para reducir las irregularidades de sus bordes.
La fundición es el proceso donde el vidrio comienza a derretirse y comportarse como un líquido. Su forma ahora está totalmente limitada por el molde y la forma anterior se pierde. Sin embargo, el vidrio es viscoso y, a diferencia de la fundición de metal , el vidrio blando no fluye a través del molde. Las variaciones en el vidrio se conservan así en la pieza final, por lo que los colores e inclusiones presentes de antemano aún pueden permanecer en la pieza fundida.
El vidrio se puede fundir a partir de lingotes macizos , láminas, piezas de vidrio apiladas sueltas (que normalmente se utilizan en fundición a baja temperatura, para que después sus límites queden deliberadamente visibles) o vidrio frito, molido o en polvo .
Los moldes para fundición pueden ser moldes cerámicos reutilizables o bien un molde de yeso de un solo uso . Este molde a su vez pudo haberse formado mediante el proceso de cera perdida .
Pâte de verre (literalmente pasta de vidrio ) se elabora a partir de frita en polvo, mezclada con un aglutinante adhesivo. Esto permite aplicar la pasta a los lados de un molde grande en una capa delgada. Cuando se dispara, se forma un recipiente de paredes delgadas. La transparencia de la pieza fundida terminada depende del tamaño de la frita utilizada: el polvo fino produce una pieza opaca, se puede utilizar frita media o gruesa para fundir una pieza transparente.
En el pulido al fuego , los bordes se calientan brevemente en una llama para alisarlos y redondearlos. [1]
Este es uno de los pocos procesos que implica trabajo manual sobre el vidrio caliente mientras aún está en el horno. De manera similar al deslizamiento que se arrastra en la cerámica, se forma un patrón en la superficie y luego se arrastra hasta formar plumas con un rastrillo de metal puntiagudo. [1]
El trabajo del vidrio en caliente es similar al de la cerámica, en el sentido de que se ensambla una pieza, se coloca en un horno frío y luego se calienta mediante un ciclo predefinido, que incluye una fase de enfriamiento lento posterior. A diferencia del vidrio caliente, el vidrio tibio rara vez se trabaja manualmente mientras está caliente.
El trabajo contemporáneo con vidrio caliente se realiza casi universalmente en un horno calentado eléctricamente , aunque todavía se utilizan algunos hornos de gas o petróleo. La razón de esto es la precisión de control adicional y la programabilidad disponibles con la calefacción eléctrica, [6] así como su menor costo de capital y su conveniente instalación.
Todos los hornos para trabajar vidrio requieren un pirómetro , generalmente basado en un termopar , ya que el conocimiento de la temperatura del horno es esencial para controlar el proceso.
Los hornos eléctricos tienen controladores con una variedad de sofisticación: el más simple es el "Infinity Control", [7] un simple regulador de potencia de circuito abierto . Como esto sólo controla la potencia, en lugar de la temperatura, dicho horno debe controlarse manualmente durante todo el ciclo. Como los ciclos de cocción se extienden a lo largo de varias horas, potencialmente días para piezas arquitectónicas grandes, el control automático y sin supervisión es obviamente importante. El control automático de temperatura utiliza un controlador PID que mantiene una temperatura establecida constante. Controladores más sofisticados permiten controlar también las velocidades de calentamiento y enfriamiento en rampa, un factor importante en el calentamiento del vidrio. [6] Los controladores dedicados al uso en hornos de vidrio tienen sus ciclos de calentamiento completos definidos antes de su uso con múltiples temperaturas establecidas, tiempos de retención y rampas entre ellos. Los controladores más sofisticados de todos están dedicados al uso del vidrio y permiten seleccionar ciclos predefinidos como "Fuse" o "Slump" desde un menú simple, sin que el operador necesite conocer las temperaturas precisas requeridas.
El comportamiento del vidrio cuando se calienta es muy complejo. [8]