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La courbe de cuisson des pâtes céramiques est l'un des sujets qui suscite le plus de questions pour notre service technique. Au-delà de la température maximale de cuisson (basse, moyenne ou haute), une courbe de cuisson adéquate est indispensable pour obtenir un bon résultat, minimisant les risques de casse et de défauts des pièces lors de la cuisson. Ensuite, nous expliquons les principales phases ou intervalles de la cuisson conventionnelle et les mesures que vous devez prendre dans chacune d'elles.
Phase de séchage
Plage: 25 – 100 ºC
Après séchage des pièces dans des conditions naturelles, elles continuent à conserver un certain pourcentage d'humidité en équilibre avec l'environnement de l'atelier. Ainsi, il est conseillé de commencer la cuisson par une phase de séchage pour éliminer toute humidité restante et éviter d'éventuelles casses lors de la phase de chauffe ultérieure.
La phase de séchage est réalisée à 100 ºC et est maintenue pendant une période pour permettre à l'humidité résiduelle des pièces de s'évaporer. Le temps de séchage dépendra du type de pâtes, de la taille et de l'épaisseur des pièces ainsi que des conditions naturelles de séchage avant la cuisson. Étant donné qu'à 100 ºC le four ne consomme pratiquement pas d'énergie, il vaut mieux dépasser le temps que de le manquer. Si le four est équipé d'une cheminée, celle-ci doit être ouverte pour faciliter l'évacuation de l'humidité.
Phase de chauffage
Plage: 100 – 600 ºC
Une fois la phase de séchage terminée, la phase de chauffage commence jusqu'à 600ºC, normalement à 200 ºC/heure. Une fois la température atteinte, il convient de maintenir un intervalle de temps pour faciliter la transformation allotropique du quartz et l'évaporation de l'eau structurale des minéraux argileux. Si le programmateur de votre four ne permet pas le maintien à 600 ºC, programmez le chauffage dans cet intervalle à 100 ºC/heure. La cheminée du four reste ouverte pendant la phase de chauffage.
Phase de vitrification
Plage: 600 ºC - T max
Une fois le chauffage terminé, il faut fermer la cheminée et la vraie cuisson commence. À ce stade, se produisent la plupart des changements physiques et chimiques qui transforment le matériau argileux en un matériau céramique durable. L'augmentation de la température dans cette phase est généralement de 150 ºC/heure jusqu'à ce que la température maximale de cuisson soit atteinte.
Une fois la température maximale atteinte, il est recommandé d'effectuer un maintien ou « palier » de 30 minutes pour garantir la cuisson complète et homogène de toute la matière cuite.
Phase de refroidissement
Plage: T max - 100ºC
Après avoir terminé le maintien à la température maximale, nous ouvrons la cheminée et laissons le four refroidir naturellement. Il est recommandé de ne pas ouvrir la porte du four prématurément tant qu'elle n'est pas inférieure à 100 ºC. De cette façon, nous éviterons d’éventuelles casses causées par le choc thermique et la fissuration de l’émail.
Programme standard
Le graphique représente la courbe de cuisson idéale accompagnée d'un programme standard d'un fabricant de fours, basé sur 2 rampes simples.
Le programme standard ne comprend pas la phase de séchage, ce qui est très pratique, comme expliqué.
Contrôle de la température
La maîtrise de la température au four est essentielle pour garantir la réussite de la cuisson. Les fours modernes sont équipés de capteurs et de contrôleurs qui surveillent et ajustent la température à la courbe de cuisson tout au long du cycle, garantissant ainsi une cuisson uniforme et reproductible.
En cas de doute, il est recommandé d'utiliser des cônes pyrométriques pour vérifier la chaleur réelle reçue par les pièces lors de la cuisson. La chaleur dépend de la température du four, mais aussi du temps dans chaque plage de température, notamment dans la plage de température maximale. Les cônes pyrométriques sont conçus pour fondre en fonction de la chaleur reçue, ils commencent donc par se ramollir et finissent par se courber. La forme finale du cône nous donne une indication visuelle très précise de la chaleur réelle obtenue à l'intérieur du four. 3 cônes sont habituellement utilisés : le cône « guide », qui correspond à une température plus basse et se pliera complètement en reposant sur le support ; le cône « cuisson », qui correspond à la température souhaitée et qui va se plier, et le cône « garde », qui correspond à une température plus élevée et qui doit rester intact. Si la fusion des cônes ne correspond pas au résultat attendu, cela indique que la chaleur réelle que les pièces ont reçue n'a pas été correcte, soit par défaut (le cône de cuisson est resté intact), soit par excès (le cône de garde s'est plié).
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