Hola! En este artículo compartiré una metodología para desarrollar una investigación de esmaltes base. Inicié esta investigación con el fin de aprender a formular esmaltes a través del proceso de experimentación desde cero. Para ello, cuento con una mufla que alcanza los 1300°C, y algunas materias primas que conseguí en el mercado colombiano. Desde luego, realicé algunas primeras pruebas a partir de un esmalte transparente comercial y algunos pigmentos, pero pronto sentí la necesidad de tener el control de la formulación para explorar con mayor amplitud, y con ello, aprender en profundidad. Sabemos que los esmaltes comerciales no nos comunican sus composiciones, y la información sobre su comportamiento térmico es escueta. Así mismo, encontré que muchos de estos esmaltes contienen plomo encapsulado; como me interesan las piezas utilitarias, decidí descartar de mi investigación, los materiales que tuvieran plomo, selenio o cadmio.
A continuación, quiero compartir una metodología que desarrollé, y con la cual he obtenido resultados favorables en términos de tiempo y calidad. Haremos un recorrido por algunos pasos clave, y finalizamos con algunos resultados:
1. Encontrar fórmulas de esmaltes de referencia
Las temperaturas que me interesan están entre los 1150 y los 1217°C. Como lo mencionó Zamara en su artículo “Mis 101 Intentos”, el objetivo inicial era encontrar bases transparentes y blancas que funcionaran en las temperaturas de mi interés, y que adicionalmente, pudiera fabricarlas a partir de materias primas nacionales, o materias primas fáciles de conseguir en Colombia. Quería minimizar el uso de materiales importados por la volatilidad del dólar, así como, conocer y aprovechar lo que nos ofrece nuestro territorio. Considero que en Latinoamérica tenemos unos recursos únicos, y tal vez, no es muy asequible para la mayoría de ceramistas, importar muchos kilos de materias primas y esmaltes de marcas reconocidas para hacer cerámica.
Mi primer aliado: digitalfire.com. Allí encontré lo que buscaba: fórmulas base mate y transparente para el cono 6.
2. Digitalizar fichas técnicas de materiales colombianos
El proveedor principal de las materias primas que utilizo es Minerales y Servicios (‘Minser’ de ahora en adelante en este artículo). La razón por la que opté por este proveedor, es que este envía fichas técnicas de sus productos, y las actualiza constantemente. Los proveedores que no envían fichas técnicas de sus materiales, no son una opción para aplicar esta metodología.
Si bien, la composición de óxidos presentada por el proveedor para los materiales y fritas oscila en algunos rangos, ¡más vale tener estos rangos que nada!. ¿Por qué? Porque nos dan un piso, una referencia, y por lo tanto, nos permite comparar estas materias primas con otras internacionales. Todas estas fichas técnicas las he agregado a la base de datos de Glazy, por lo que ahora están disponibles para todo el que las necesite. Estás serán indispensables para reemplazar materiales en las formulaciones.
En mi taller contaba con:
Material | Proveedor | Link to Glazy |
|---|---|---|
Caolín Nacional JM 325 | minser | |
Feldespato Nacional M325 | minser | |
Cuarzo M400 | minser | “Silica” en Glazy |
Frita Borico Alcalina P830 | minser | |
Dolomita M325 | minser | |
Talco Blanco | marff | “Talc” en Glazy |
Caolín Calcinado Importado | minser | |
Silicato de zirconio (Zr) | Minser | “Zircopax” en Glazy |
Lista de materiales, proveedor y composición química
3. Calcular la fórmula empírica de los esmaltes comerciales y reemplazo con materiales colombianos
Aprendí a calcular y parametrizar en una hoja de cálculo el paso a paso de la transformación de diferentes tipos de fórmulas: porcentual, residual, química y empírica. Me basé en las metodologías expuestas por el maestro David Zimbrón en su libro “El Laboratorio de Materiales Cerámicos” disponible para compra en su página, para recalcular las fórmulas de referencia con la información de los materiales que tenía en mi taller. Luego de un tiempo aprendí cómo realizar el procedimiento en Glazy (un poco a pedal con las herramientas gratuitas pero funciona).
La siguiente imágen, muestra a la izquierda un diagrama de Stull que compara la cantidad de alúmina Al2O3 (eje y) con la sílice SiO2 (eje x) en la fórmula empírica o UMF, dónde cada puntito representa un esmalte. A la derecha una comparación de las fórmulas empíricas del esmalte de referencia mate de Digital Fire, y el que construí reemplazando algunos materiales. Los dos puntitos en la gráfica están muy cercanos, por lo que deberían ser esmaltes similares.
Comparación de fórmulas UMF/Seger/Empíricas de la base mate de Digital Fire vs. la que construí con materiales de mi taller
Utilizar el enfoque desde las fórmulas empíricas/UMF/Seger tiene sus ventajas y desventajas. Te invito a ver este video del maestro John Britt para ampliar información: Advantages and Disadvantages of UMF Unity Molecular Formula.
Sin embargo, conocer nuestros esmaltes desde su química nos situará literalmente en el diagrama, y desde allí, podremos realizar iteraciones secundarias sabiendo que estaremos muy cerca de nuestro objetivo, utilizando nuestros materiales y nuestro horno.
4. Primer test de quema de bases puras y con opacificante para conos (Cn) Cn5, Cn5.5. y Cn6.
Luego de hacer las probetas y las muestras de esmaltes, realicé quemas a conos 4, 5, 5.5 y 6 para ver su comportamiento a diferentes temperaturas y sobre diferentes pastas. También agregué a las bases un 10% del peso seco de silicato de zirconio como opacificante para ver su versión en color blanco. Finalmente realicé algunas pruebas de estos esmaltes aplicados sobre engobes.
Muestra de una de las iteraciones de base mate. A la derecha, opacificado con 10% de silicato de zirconio.
Base transparente mate con Boro B:0.25 y base transparente brillante sobre engobes
Luego exploré la variación del boro en la formulación, es decir, manteniendo todos los óxidos iguales y aumentando el componente de boro en la fórmula UMF. En la imagen podemos observar cómo el aumento del boro, empieza a transformar la base mate inicial volviéndola más brillante:
Base mate variando la cantidad de Boro. Sobre pasta amarilla 1203°C Cn5.5
También, realicé pruebas calcinando el caolín nacional a temperatura de bizcocho, para finalmente utilizarlo en lugar del caolín calcinado importado en la fórmula de la base mate. El caolín nacional calcinado desarrolló un acabado más brillante, lo que pudo ocurrir debido a que éste tiene menos alúmina y sílice que el caolín calcinado importado
Base mate variando el tipo de caolín calcinado. A la derecha, caolín nacional calcinado desarrolla más brillo. Sobre pasta blanca ceniza 1203°C Cn 5.5.
Bases mate variando la cantidad de Boro y el tipo de caolín calcinado. Sobre pasta terracota 1203°C Cn5.5. Se nota cómo al aumentar el boro se reduce la opacidad.
5. Pruebas con otros pigmentos y óxidos
Finalmente, agregué algunos pigmentos a las bases opacificadas para ver su comportamiento.
Bases mate con B 0.11, opacificadas con zirconio. Agregando pigmentos sobre la base previamente preparada.
Bases mate con boro B 0.25, opacificadas con Zr. Agregando pigmentos y dióxido de titanio. Estas muestras con B0.25 no muestran acabado mate al agregar pigmentos y titanio pero tienen buena madurez desde el cono Cn 5.
6. Fórmulas resumidas y sugerencias
Luego de numerosas pruebas variando diferentes elementos, seleccioné la base transparente (TP) brillante y la base mate con el boro al B:0.11. La base transparente (TP) semimate con B0.25 podría funcionar sobre engobes si es aplicada con baja densidad.
FORMULACIÓN | Link Glazy |
Base TP Brillante para Cn 4-6 (1150 - 1240°C) | |
Base TP semimate B0.25 para Cn 5-6 (1186 - 1240°C) | |
Base TP mate B0.11 Cn 5-6 (1203 - 1240°C) | |
Base TP Brillante para Cn02 (1100°C)* | |
Base TP Semimate para Cn02 (1100°C)* |
Tabla de resumen de algunas fórmulas. En (*) bonus track: fórmulas alcalinas para 1100°C que no he tenido la oportunidad de quemar en piezas más grandes pero pueden ser prometedoras.
No duden en probarlas si pueden, comentar sobre sus resultados, experimentos y cambios sugeridos. Me gustaría que, como comunidad, pudiéramos tener unas bases que nos funcionen a todos, y que al momento que identifiquemos algún cambio en nuestras pastas comerciales, o en las composiciones de los materiales, podamos ajustarlas más rápidamente, y con ello, beneficiarnos mutuamente.
7. Retos y siguientes pasos
Como todo en la vida, nada es estático y tenemos que adaptarnos día a día. Los yacimientos de las materias primas cambian y este ha sido el caso del caolín nacional que utilicé para estas formulaciones. El caolín nacional JM325 de Minser ya no es el mismo, ahora se distribuye uno llamado JMV3 que tiene algunos cambios en su fórmula residual que he compartido en el siguiente enlace: (https://glazy.org/materials/365480). Tenemos que ser flexibles e ir adaptando nuestras formulaciones a lo que la tierra nos brinda.
A continuación, dejo la formulación del esmalte transparente brillante para conos 4 a 6 utilizando el caolín nacional JMV3 325 de Minser:
Formulación Base TP Brillante para Cn 4-6 (1150 - 1240°C) con Caolín Nacional JMV3
Link to Glazy https://glazy.org/recipes/365481
Aún no he tenido la oportunidad de realizar pruebas sobre esta formulación. Si tienes este material u otros caolines, te invito a realizar las muestras y compartir tus resultados. También, si alguien puede enviarme una muestra de este u otro caolín y tiene su ficha técnica, con gusto haría los ajustes y pruebas necesarios para compartir con todos los resultados.
En la parte 2 de este artículo, les compartiré mi experiencia utilizando la misma metodología, para transformar unas bases que encontré en el libro “The complete guide to Mid-range Glazes” de John Britt. He obtenido unos resultados muy prometedores utilizando nuestros materiales nacionales, los cuales también les quiero compartir.
Quien soy,
Hola! soy Hanny. Tengo formación como ingeniera, por lo que cuento con habilidades para entender y aplicar conceptos técnicos, así como para estandarizar procesos o cálculos. Aprender mientras experimento en la cerámica me ha dado la motivación de emocionarme todos los días y hoy lo agradezco. Me interesa conectar con personas que también sientan la necesidad de crecer como comunidad, lejos de las rivalidades, egoísmos o miedos a perder recetas, y por el contrario, que construyamos conocimiento juntos, en una comunidad donde prime la colaboración y la admiración mutua.
Si te gustó este artículo y quieres conectar, puedes contactarme a través de mi correo electrónico hanny.callejas@gmail.com o a través de instagram. Próximamente me gustaría impartir cursos utilizando esta metodología, así que si quieres saber más, ¡no dudes en contactarme!