Pembakaran Keramik (2)

Pembakaran keramik merupakan proses utama dalam pembuatan benda keramik. Dalam proses pembakaran ini terdapat fenomena pengubahan massa tanah liat yang rapuh menjadi massa keramik yang padat, keras, dan kuat. Dalam sains keramik proses pemadatan ini terjadi karena adanya sintering, dimana ada sebuah fenomena kimia fisika yang kompleks yang mengubah butir-butir mineral keramik melebur menjadi massa yang matang, kuat, dan padat.

Biasanya keramik dibakar pada suhu minimal 700 C. Tetapi perubahan fase keramik dimulai pada 573 C dengan adanya inversi kuarsa. Pada keramik umumnya, benda-benda dibakar pada 800 - 1400 C tergantung dari jenis badan keramik itu sendiri yaitu earthenware (900-1180 C), stoneware (1200-1300 C), atau porselen (1250-1450 C).

Pembakaran keramik dilakukan dengan tungku keramik (kiln, furnace). Tungku keramik tersebut bervariasi jenis dan bahan bakarnya. Ada yang berbahan bakar kayu, minyak, gas, dan listrik. Masing-masing tungku memiliki kelebihan dan kelemahan. Perajin tradisional biasa menggunakan tungku kayu karena ketersediaan kayu yang cukup banyak dan relatif murah. Tungku gas digunakan pada pabrik keramik yang lebih modern karena tungku jenis ini mampu diatur suasana pembakarannya apakah reduksi atau oksidasi. Tungku listrik biasa dipakai pada lembaga penelitian dan pendidikan karena konsumsi listrik yang cukup besar. Tungku ini praktis dan relatif tanpa limbah.

Indikator pencapaian suhu biasa menggunakan pyrometric cone (pancang suhu)atau pirometer-termokopel. Pyrometric cone adalah bahan keramik berbentuk piramida berukuran sekitar 5 cm memiliki kode tertentu sesuai suhu matangnya. Saat mencapai suhu matang, cone akan melengkung. Oleh sebab cone ini sangat akurat karena kematangan terhadap cone tersebut juga mengindikasikan kematangan keramik dalam tungku yang dibakar. Sedangkan indikator suhu yang lain kurang menunjukkan suhu aktualnya karena panas yang terdeteksi hanyalah panas dalam ruangan disekitar indikator tersebut (mis termokopel) diletakkan.

Berikut ini adalah warna ruangan tungku yang berkorelasi dengan suhu dan pencapaian tahapan pembakaran.

(Heatwork Chart: Transformation of Ceramic Materials by Heat)

Kiln Color	Cone	°F	°C	Description
white	14	2552°	1400°	Porcelain: cone 10-13
yellow	10	2380°	1300°	High-fire/Stoneware: cone 8-10, average=cone10
	6	2192°	1200°	Mid-range glaze: cone 2-7
	04	1950°	1100°	Low-fire/Earthenware: cone 015-1, average=cone 04
yellow- orange			1000°
	010	1650°	900°	Clay particles beginning to vitrify; the lowest BISQUE temperature (cone 010-04)
		1450°	800°	Vitrification begins, carbonaceous material is burned off.
Red	018	1292°	700°	RED HEAT
dull red			600°
		1060°	500°	573° C, quartz inversion in both heating and cooling stages.
			400°	From 480-700° C, chemical water (water smoking) occurs.
			300°	From 300-800° C, carbonaceous material burns off.
.		439°	200°	220° C, cristobalite expansion (heating), squeeze (cooling)
dark		212°	100°	Water converts to steam (expands).

(sumber chart : http://www.lakesidepottery.com/HTML%20Text/Tips/Tempruturerange.htm).

Formula dan Resep Glasir

Ada 2 (dua) istilah yang digunakan untuk menyatakan sebuah campuran glasir, yaitu formula dan resep. Formula adalah suatu pernyataan susunan bahan-bahan glasir yang dinyatakan dengan komposisi oksidanya. Ada 3 macam oksida yang terlibat dimana dalam ilmu glasir sering disebut sebagai RO formula. RO formula terdiri dari:

1. Oksida Basa, yaitu oksida-oksida logam yang mempunyai rumus R₂O dan RO, seperti Na₂O, K₂O, CaO, MgO, BaO, ZnO, PbO dsb. Golongan ini dikenal sebagai fluks/pengubah kerangka gelas.

2. Oksida Netral, yaitu oksida-oksida yang mempunyai rumus R₂O₃, seperti Al₂O₃, Fe₂O₃, B₂O₃, Cr₂O₃ dsb. Golongan ini berfungsi sebagai perantara yang memperkuat kerangka gelas.

3. Oksida Asam, yaitu oksida-oksida yang mempunyai rumus RO₂, seperti SiO₂, TiO₂, ZrO₂. Golongan ini berfungsi sebagai kerangka gelas.

RO	R2O3	RO2
SodiumOxide (Na2O)	AlumuniumOxide (Al2O3)	Silika Oxide (SiO2)
Potassium Oxide (K2O)	Boric Acid (B2O3)	Titanium Dioxide (TiO2)
Calcium Oxide (CaO)	Antimony Oxide (Sb2O3)	Zirconium Oxide (ZrO2)
Lithium Oxide (Li2O)	Chromic Oxide (Cr2O3)	Tin Oxide (SnO2)
Magnesium Oxide (MgO)	Red Iron Oxide (Fe2O3)
Barium Oxide (BaO)
Zinc Oxide (ZnO)
Strontium Oxide (SrO)
Lead Oxide (PbO)

Al₂O₃ dan SiO₂ adalah suatu kemutlakan. B₂O₃ tidak dapat menggantikan aluminat kecuali mungkin pada temperature rendah. Jumlah alumina yang disarankan hanyalah suatu perkiraaan dan akan sangat tergantung dari derajat keaktifan fluks yang dipilih. Silika tidak bisa digantikan oleh titanium, zirconium ataupun tin. Bahan-bahan ini lebih berperan sebagai opacifier (penutup) (penutup). Bahan-bahan keramik yang umumnya merupakan campuran berbagai mineral dinyatakan dengan rumus Seger dalam urutan konvensional:

R₂O

RO. R₂O₃ . RO₂

Rumus Seger ini bisa untuk menyatakan rumus material keramik maupun glasir.

· R₂O dan RO menyatakan oksidasi pengubah kerangka gelas dengan jumlah 1 ekivalen.

· R₂O₃ menyatakan oksida perantara yang memperkuat kerangka gelas.

· RO₂ menyatakan oksida pembentuk kerangka gelas.

Formula glasir belum menyatakan bahan-bahan mineral yang dipakai sehingga untuk menyusun glasir, formula tersebut harus diubah dulu kedalam bentuk resep. Resep sudah bersifat aplikatif, sehingga kita tinggal membaca resep tersebut saat kita akan menyusun glasir.

Berikut ini contoh bentuk formula dan resep (contoh tidak menujukkan komposisi yang analog):

Formula:

0.8 PbO

0.1 CaO 0.2 Al₂O₃ 1.5 SiO₂

0.1 K₂O

Resep:

Feldspar 40.00

Whiting 20.00

Kaolin 10.00

Copper oxide 3.00

Rutile 3.00

Pola Prakerin di Studio Keramik

Dalam rangka mengefektifkan waktu bekerja sekaligus belajar anak-anak SMK yang melakukan prakerin di Studio Keramik, mulai 2011 kami menerapkan pola baru yang lebih sistematis. Pola ini dikembangkan agar siswa merasakan proses bekerja, proses belajar, dan proses berkreatifitas selama di Studio Keramik.

Kegiatan prakerin terbagi menjadi 3 kegiatan utama yaitu:

[1] UNIT PRODUKSI,

[2] BELAJAR KOMPETENSI, dan

[3] PENGEMBANGAN KREATIVITAS.

Pada kegiatan unit produksi, siswa dilibatkan dalam proses produksi karya keramik sesuai order atau stok. Produk keramik yang dibuat akan disediakan oleh studio keramik berupa

gambar/sket/gambar kerja/foto/ sample produk beserta jumlah produknya; Pada kegiatan belajar kompetensi, siswa belajar membuat benda keramik teknik pijit, pilin, lempeng dan teknik putar. Produk yang dibuat akan ditentukan oleh pembimbing; sedangkan pada kegiatan pengembangan kreativitas, siswa belajar membuat benda keramik berdasarkan rancangan sendiri. Siswa membuat sket/gambar kerja dan dikonsultasikan kepada pembimbing.

Pada masa ujicoba ini kami menemukan aspek-aspek yang harus dipertajam penjadwalannya seperti kegiatan harian/mingguan siswa, jadwal pembimbing lapangan yang harus detail dll, dan desain produk yang harus tersedia dari minggu ke minggu.