Bagaimana Membuat Keramik Berglasir?

Untuk mendapatkan produk keramik berglasir, hal utama yang perlu disiapkan terlebih dahulu adalah keramik biskuit. Keramik biskuit merupakan benda keramik yang telah mengalami pembakaran biskuit. Pembakaran biskuit ini dilakukan pada suhu 700 – 900 C. Apabila dilakukan pada suhu kurang dari 700 C kemungkinan benda masih sangat rapuh, dan sangat beresiko untuk diglasir. Sedangkan pembakaran biskuit melebihi 900 C mengakibatkan pori-pori benda menjadi terlalu kecil. Pori-pori benda harus cukup untuk menyerap glasir agar menempel pada benda tersebut. Pori-pori yang terlalu kecil (karena benda sudah terlalu padat/dense/compact) akan sangat menyulitkan glasir untuk menempel pada benda tersebut.

Mengglasir dengan teknik semprot/spray

Setelah benda tersedia, maka mulai dilakukan pengglasiran. Pengglasiran dapat dilakukan dengan cara semprot, tuang, atau celup. Untuk detai-detail yang kecil dapat dilakukan dengan kuas. Ketebalan glasir harus diperhatikan  dengan baik, karena glasir yang terlalu tipis mapupun yang terlalu tebal sama-sama menghasilkan prduk bakaran yang jelek. Berapa ketebalan glasir yang baik? Dengan cara tradisional, ketebalan ini dapat dikira-kira saja. Biasanya setelah glasir dilapiskan, dilakukan sedikit goresan untuk mengukur ketebalan itu. Kalau diukur secara tepat mungkin sekitar 0,5 mm. Dalam proses yang lebih modern, kekentalan glasir selalu diukur dan biasanya dinyatakan dalam satuan poise atau centipoises.

Setelah semua dilakukan, tahap selanjutnya adalah membakar keramik itu pada suhu yang sesuai. Untuk glasir suhu rendah, pembakaran dilakukan pada suhu 1000 – 1150 C, sedangkan glasir suhu menengah, pembakaran disekitar 1200-1250 C. Lama pembekaran tergantung pada kondisi tungku, dan jenis tungku. Pada tungku yang masih baik, biasanya kecepatan pembakaran dapat diatur cepat atau lambatnya dengan pengaturan modul program (pada tungku listrik) atau dengan pengaturan gas pembakaran (pada tungku gas). Tetapi untuk tungku yang sudah tidak terlalu efesien, waktu pembakran itu bias sangat lama, bahkan lebih dari 12 jam.

Produk keramik didalam tungku

Penentuan kondisi matang berdasarkan waktu pembakaran, tidak terlalu tepat karena penempatan dan kuatitas benda yang dibakar juga menentukan lamanya pembakaran. Pada pencapaian suhu yang sama, tidak mesti membutuhkan waktu yang sama. Maka dari itu ada penentuan yang lebih tepat yaitu dengan alat indicator suhu dan pirometrik cone. Alat indicator suhu terdiri dari dua rangkaian yaitu termokopel dan pyrometer. Termokopel adalah alat yang dikenakan panas dan bersentuhan langsung dengan api, sedangkan pyrometer adalah alat yang membaca sensor panas dari termokopel dan mengubahnya menjadi skala angka.

Mengapa Glasir Dapat Mengkilap?

Sering timbul pertanyaaan kenapa glasir yang melapisi keramik bias mengkilap, padahal bahan-bahanya berasal dari tanah juga. Glasir dapat mengkilap disebabkan oleh pembakaran yang sangat tinggi. Semua bahan yang ada dialam ini mempunyai titik lebur pada suhu tertentu. Sebagai contoh dalam keseharian kita adalah apabila kita memegang es batu pada telapak tangan kita maka sedikit demi sedikit es situ akan mencair/meleleh. Apabila suhu es mencair itu kita ukur dengan thermometer maka akan kita dapati bahwa es akan meleleh menjadi air pada suhu 0 C. Lebih tinggi dari suhu 0 C es akan berujud cairan yang kita kenal sebagai air, sedangkan pada suhu dibawah 0 C air akan berujud menjadi padatan yang sangat keras yang kita saksikan sebagai es batu.

Demikian juga dengan bahan-bahan keramik. Pada kondisi biasa bahan-bahan itu berujud sebgai material-material padat yang mungkin sangat keras. Karena cukup keras, bahkan bahan-bahan itu memerlukan sebuah ballmill untuk menggilingnya. Sebagai suatu material, bahan-bahan tersebut juga memiliki titik lebur tertentu. Karena merupakan materi tanah maka titik lebur bahan-bahan kramik sangatlah tinggi. Sebagai contoh suatu glasir A akan melebur pada suhu 1200C. Dengan demikian pada suhu 1200 itu glasir akan meleleh dan lelehannya itu akan menutup badan keramik. Lelehan yang terjadi biasanya akan berupa lelehan bening/transparan dan mengkilap. Apabila pada glasir itu ditabahkan bahan-bahan lain maka efek yang mungkin timbul adalah efek menutup (opaque) atau efek buram/matt. Efek ini sebenarnya merupakan sebuah upaya menghambat terjadinya lelehan yang sempurna. Hal ini akan kita bahas pada bagian selanjutnya.

bahan glasir

Proses peleburan glasir.

Proses pembakaran glasir yang menyebabkan peleburan glasir tidaklah terlalu berbeda dengan proses pembakaran badan keramik itu sendiri. Dalam sebuah analisis menggunakan metode Differntial Thermal Analisys terlihat bahwa bahan-bahan keramik akan mengalami beberapa tahapan penting yaitu penghilangan air dan unsur-unsur organis, inverse kuarsa, pembentukan mineral-mineral sintesis dan pada akhirnya terjadilah peleburan mineral-mineral yang merupakan pencapaian titik kematangan. Leburan material tersebut akan mengisi pori-pori/ronga-ronga pada badan keramik dan sisanya akan meleleh menyelubungi permukaan badan keramik tersebut. Glasir yang telah matang sempurna akan menghasilkan kilap meyerupai kaca. Hal ini dimungkinkan karena lelehan tersebut didominasi oleh leburan silica yang dalam suhu kamar memang menyerupai kaca.  Leburan itu dengan sempurna menutup permukaan bdan keramik dan menimbulkan efek kilap dan transparan. Kesan transparent ini muncul karena campuran glasir tersebut berada dalam kondisi seimbang. Dalam ilmu glasir keseimbangan akan mengakibatkan transparansi sedangkan ketidaksimbangan mengakibatkan keburaman/matt.

Problem Badan Tanah Liat dan Perbaikannya

Badan tanah liat yang akan kita gunakan sering kali mempunyai karakter yang kurang sesuai dengan karakter/sifat yang kita kehendaki. Apalagi kalau kita menggunakan tanah liat tunggal. Pada pengrajin pun hampir pasti ditemui penambahan-penambahan bahan lain agar badan keramik yang didapatkan sesuai dengan karakter yang diinginkan. Penambahan yang laing sederhana adalah menambahkan pasir untuk memperoleh kekuatan kering, atau pencampuran dengan tanah liat untuk mendapatkan keplastisan tertentu.
Penambahan-penambahan ini erat kaitannya dengan pengembagan badan keramik yang telah dibicarakan pada posting sebelumnya.

Berikut ini diuraikan beberapa problem badan keramik yang sering muncul dan bagaimana menanganinya.

1. Terlalu lengket : kurangi ballclay (jika dalam campuran menggunakan ballclay) atau tambahkan fireclay. Fireclay adalah salah satu bahan keramik yang non plastis.

2. Terlalu berpasir. Apabila badan keramik terlalu berpasir maka harus ada tahap penyaringan dulu untuk menghilangkan pasir. Penyaringan dapat dilakukan dengan cara basah maupun kering.

3. Kurang plastis. Badan tanah liat yang kurang plastis dapat ditambahkan ballclay atau bentonit. Daya platis bentonit lebih besar daripada ballclay.

4. Penyusutan tinggi. Susut disebabkan oleh material yang relatif lebih plastis misalnya ballclay, atau tanah liat earthenware. Untuk mengurangi susut dapat ditambakan material nonplatis misalnya fireclay atau grog.

5. Mengkaca pada suhu rendah. Ini adalah fenomena matang pada suhu rendah. Biasanya badan keramik ini tersusun dari jenis tanah liat yang tergolong earthenware berwarna coklat. Untuk mengatasinya tambahkan material memiliki suhu matang tinggi misalnya kaolin, fireclay, atau silika.

6. Tanah terlalu gelap atau terang. Jika terlalu gelap, badan tanah liat dapat dikombinasi dengan bahan berwarna putih misal kaolin, fireclay, atau tanah liat yang relatif putih. Apabila terlalu terang dapat ditambahkan pewarna atau tanah liat yang lebih gelap.

Hitung Glasir (2) : Unity Formula

Di dalam formula glasir telah ada susunan menurut 3 golongan yang disebut RO-column. Selanjutnya harus diterima sebagai suatu perjanjian didalam kolom/golongan I yaitu didalam golongan RO  apabila dijumlahkan akan menjadi bulat 1. Hal ini dilakukan untuk mempermudah perbandingan formula yang satu dengan yang lain, karena dengan demikian dapat dilihat dengan langsung juga perbandingan antara oksida-oksida dalam golongan RO itu yang bersifat flux dengan oksida-oksida dalam golongan RO₂ yaitu SiO₂.
Mari kita perhatikan rumus empiris berikut ini.

RO	R2O3	RO2
PbO     0.224	Al2O3        0.139	SiO2       0.408
CaO     0.06
0.284

Hasil penjumlahan pada kolom RO diatas 0,284. Untuk menjadikan rumus tersebut sebagai unity formula maka hasil penjumlahn kolom RO harus 1. Sehingga angka-angka tersebut harus dibagi dengan 0,284 dan didapatkanlan unity formula berikut ini: 

RO	R2O3	RO2
PbO     0.8	Al2O3        0.5	SiO2       1.5
CaO     0.2
1.0

Hitung Glasir (1) : Rumus Seger

Di dalam bahan-bahan keramik, unsur-unsur/senyawa-senyawa yang terkandung didalamnya bukanlah unsur/senyawa kimia murni. Sebagian besar bahan keramik adalah suatu senyawa kompleks. Sebagai contoh kaolinit yang mempunyai rumus molekul Al₂SiO₅(OH₄); dolomit mempunyai rumus molekul CaMg(CO₃)₂ . Dapat diamati bahwa rumus-rumus tersebut rumit dan sukar dihafal. Untuk mengatasi hal tersebut Herman Seger memperkenalkan suatu penulisan rumus molekul yang dikenal dengan rumus empiris. Karena yang pertama memperkenalkan adalah Herman Seger maka rumus tersebut lebih dikenal dengan rumus seger.

Rumus ini didasarkan pada senyawa-senyawa yang ‘paling umum ada’, misalnya Na₂O, B₂O₃, H₂O, A₂O₃, SiO₂, CaO, MgO, CO₂

Contoh:

Kaolin memiliki rumus kimia Al₂SiO₅(OH₄). Untuk mensistematiskan rumus ini maka disusunlah penulisannya menjadi rumus seger sebagai berikut: Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O. 

Kapur/kalsium karbonat memiliki rumus kimia CaCO_{3 .} Rumus segernya adalah CaO.CO₂.

Dengan demikian kita dapat dengan lebih mudah menghafal dan merumuskan bahan-bahan yang kita kehendaki asalkan kita mengerti unsur-unsur apa yang menjadi penyusun sebuah bahan. Misalnya untuk menuliskan rumus seger kaolin kita harus memahami unsur-unsur yang terlibat dalam kaolin yaitu Al, Si, dan air. Kemudian kita dapat 'mendekatkan' unsur-unasur tersebut dalam sebuah rumus seger, Kalaupun tidak tepat, itu wajar karena koefisien molekul harus kita pastikan lagi dari referensi yang lain.