Glasfusing

Glasschmelzen oder Ofenformen tritt auf, wenn Glas in einem Ofen auf Temperaturen über 650 °C erhitzt wird. Bei dieser Temperatur wird das Glas weich und formbar, und mit steigender Temperatur schmilzt es weiter, bis es eine honigartige Konsistenz erreicht.

Die Technik des Glasfusions hat sehr alte Ursprünge, bereits aus der ägyptischen Zeit, und wird auch heute noch verwendet, um Kunstfenster, Kunstgegenstände, Skulpturen oder Schmuck herzustellen. Das Grundprinzip der Glasfusions besteht darin, verschiedene Glasstücke kalt auf einer Fläche oder einer Form anzuordnen, die, einmal erhitzt, zu einer einzigen Komposition verschmelzen.

Es ist keine sehr komplizierte Technik, erfordert jedoch einige Grundkenntnisse, die richtige Ausrüstung und viel Übung. Wenn du dich für die Glasverarbeitung interessierst, ist dies sicherlich ein ausgezeichneter Ausgangspunkt, und dieser Leitfaden dient als Einführung in die Glasfusions, mit einem Überblick über die erforderlichen Werkzeuge und die grundlegenden Techniken zur Herstellung wunderschöner Glasobjekte.

Ausrüstung und Werkzeuge

Was wird für die Glasfusions benötigt? Es scheint banal zu sein, es zu erwähnen, aber das Wesentliche ist… der Ofen! Jeder Ofen, der Temperaturen von etwa 800° / 900° C erreicht, kann für die Glasfusions verwendet werden. Theoretisch kann also auch ein Keramikofen dafür verwendet werden. Allerdings haben die Glasöfen spezifische Eigenschaften, die ein besseres Ergebnis garantieren: die Heizspiralen zur Wärmeerzeugung sind beispielsweise nur oben und nicht an den Seiten des Ofens angebracht, wie es normalerweise bei Keramiköfen der Fall ist, und dies ermöglicht eine gleichmäßigere Erwärmung und somit geringere Bruchrisiken.

Ein elektrischer Ofen ist im Vergleich zu einem Gasofen empfehlenswert, da er eine bessere Kontrolle der Temperatur und des gesamten Prozesses ermöglicht.

Was die Zubehörteile betrifft, ist es wichtig, dass der Ofen mit einem Pyrometer ausgestattet ist, um die Temperatur während des Prozesses zu überwachen, und mit speziellen Regalen oder Behältern, wie Schalen und Formen. Das Glas sollte niemals direkt auf den Boden des Ofens gelegt werden.

Die Regale bestehen in der Regel aus Mullit, einem komplexen Ton mit hoher Temperaturbeständigkeit. Es gibt auch Regale aus Edelstahl oder Marinit, die jedoch nur für Arbeiten verwendet werden können, die 800° C nicht überschreiten. Nützlich sind auch Säulen, um das Regal vom Boden des Ofens anzuheben: auf diese Weise erfolgt das Backen gleichmäßiger.

Zu den anderen Zubehörteilen, die du benötigen könntest, gehören der Separator (auch shelf primer genannt) und das Keramikpapier: Beide dienen dazu, das Ablösen des Glases vom Regal oder Behälter nach dem Backen zu erleichtern. Heißes Glas wird nämlich viskos und könnte am Boden kleben bleiben, was das Ablösen schwierig, wenn nicht unmöglich macht. Der Separator ist in Pulverform erhältlich und kann rein oder in Wasser verdünnt mit einem speziellen Pinsel, dem chinesischen Pinsel, aufgetragen werden. Wenn du den Ofen bei Temperaturen über 850° verwenden möchtest, empfehlen wir, einen shelf primer für hohe Temperaturen zu verwenden.

Stelle außerdem sicher, dass du immer hitzeresistente Handschuhe trägst (es gibt auch welche, die bis zum Ellbogen reichen) und Schutzbrillen, die speziell für die Infrarotstrahlung des glühenden Glases geeignet sind.

Die Wahl des Glases und der Ausdehnungskoeffizient

Welches Glas kann für die Glasfusions verwendet werden? Die Antwort lautet: jede Art von Glas. Wenn du jedoch verschiedene Typen mischen möchtest, ist es wichtig, die Eigenschaften und den Kompatibilitätsgrad jedes einzelnen zu kennen.

Jedes Glas hat einen Ausdehnungskoeffizienten (COE), der sein Maß für Ausdehnung und Kontraktion beim Erhitzen und Abkühlen misst. Gläser mit gleichen oder sehr ähnlichen COEs (mit einer Toleranz von +1 oder -1) können problemlos zusammen geschmolzen werden. Andernfalls könntest du auf Probleme wie unregelmäßiges Schmelzen oder Bruch während des Abkühlens stoßen. Generell findest du beim Kauf von Glas immer die Angaben zum COE, und es ist nicht schwierig, kompatible zu finden.

Vorbereitung des Ofens

Bevor du den Ofen verwendest, stelle mit Hilfe einer Wasserwaage sicher, dass er perfekt horizontal steht. Sobald er erhitzt ist, wird das Glas flüssig und könnte von einem schrägen Regal rutschen. Der Ofen muss außerdem perfekt sauber sein, idealerweise mit einem Staubsauger, um alle Partikel und Rückstände früherer Backvorgänge zu entfernen, die das Glas ruinieren könnten.

Bereite das Regal vor, indem du den Separator aufträgst, beginnend damit, eventuelle Rückstände früherer Anwendungen von der Oberfläche abzukratzen. Wenn du den Separator in Pulverform verwendest, musst du ihn nach der Verdünnung gleichmäßig und gleichmäßig auf die gesamte Oberfläche auftragen. Warte, bis er absorbiert ist, und trage dann eine weitere Schicht auf, bis du etwa 8 oder 10 Schichten aufgetragen hast. Das so behandelte Regal sollte dann bei etwa 250° im Ofen oder an der Luft für mindestens ein oder zwei Tage getrocknet werden. Das Regal ist jetzt bereit zum Backen und kann mehrmals verwendet werden, bis der Separator zu bröckeln beginnt. Zu diesem Zeitpunkt musst du die Rückstände abkratzen und den Vorbereitungsprozess erneut beginnen.

Wenn du das Keramikpapier verwendest, empfehlen wir, es vorher bei etwa 700° C im Ofen zu backen, da einige der in dem Papier enthaltenen Komponenten das Glas während des Backens schwärzen können. Stelle sicher, dass der Raum, in dem der Ofen verwendet wird, gut belüftet ist, wenn du das Keramikpapier backst. Nach dem Backen ist das Keramikpapier sehr zerbrechlich, also sei vorsichtig, wenn du es auf das Regal legst.

Vorbereitung des Glases und des Designs

Es ist an der Zeit, das Glas für die Erstellung deines Projekts vorzubereiten. Schneide die Stücke in die Formen und Größen, die du benötigst, und hilf dir gegebenenfalls mit einer Schleifmaschine, um die Ränder zu definieren. Das Glas muss perfekt von Fingerabdrücken oder anderen Substanzen gereinigt werden, die das Glas während des Backens trüben könnten. Achte darauf, das Glas nur an den Rändern zu berühren, und lege die Stücke auf die vorbereitete Form oder das Regal (wir erklären später, wie das geht). Wenn du es benötigst, kannst du die Glasstücke mit Fusionskleber zusammenkleben, achte jedoch darauf, nur das Nötigste zu verwenden, da es Rückstände während des Backens hinterlassen kann.

Ein nützlicher Tipp während der Vorbereitung des Glases ist die Verwendung eines Produkts zur Verhinderung der Devitrifikation. Dieser Begriff bezeichnet das Phänomen des Verlusts der Brillanz, das einige Gläser aufgrund der darin enthaltenen Kristalle erleiden können, die während des Backens dazu neigen, an die Oberfläche zu steigen. Wenn das Glas, das du verwendest, zur Devitrifikation neigt (du kannst einen Backtest durchführen, um dies zu überprüfen), kannst du die antidevitrifizierende Ullsol auf die Oberfläche der Komposition vor dem Backen auftragen.

Backen des Glases und Glasfusions

Der Prozess des Backens des Glases besteht aus mehreren Phasen und ist niemals ein fester und einheitlicher Prozess. Höhere Temperaturen entsprechen kürzeren Zeiten und umgekehrt. Jedes Glas reagiert außerdem unterschiedlich auf Wärme, abhängig von seinem Ausdehnungskoeffizienten, daher gibt es keine festgelegten Rezepte, und vieles hängt von der Art der Arbeit ab, die du durchführen möchtest: Größe, Art und Menge des Glases, Dicke, Größe der Stücke usw.

Es gibt jedoch spezifische Backphasen des Glases, die wichtig zu kennen sind, und wir werden sie gleich zusammen durchgehen. Eine gute Praxis für Anfänger in der Glasfusions ist es, jedes Mal ein Backprotokoll zu führen, eine Art Tagebuch, das alle Daten zu den verschiedenen Backvorgängen festhält, wie z.B. das Datum, den Ofentyp, die verwendeten Glasarten und deren Dicke, die Abmessungen des Projekts, die Art des verwendeten Separators sowie die Daten zu den Backphasen, die Zeit bis zum Erreichen der verschiedenen Phasen, die Ankunftstemperatur, die Haltezeit usw.

Lass uns nun die Backphasen des Glases für die Glasfusions ansehen.

Fragile Zone - Dies ist die erste Phase des Backens, vom Einschalten des Ofens bis zum Erreichen von etwa 350° C. In dieser Phase ist das Glas noch starr und daher zerbrechlich: Wenn die Erwärmung zu abrupt erfolgt, könnte es brechen. Stücke aus Glas unterschiedlicher Größe oder Art neigen dazu, sich gemäß ihrem COE auszudehnen, daher ist es wichtig, ein gleichmäßiges Backen vorzusehen, vorzugsweise von oben, um das Risiko von Brüchen zu minimieren.

Übergangszone - Zwischen 360° und 600° C wird das Glas "temperiert". Es ist noch nicht weich, aber weniger empfindlich gegenüber thermischen Schocks. Die Übergangszone ist besonders wichtig in der Abkühlphase, um die Stabilität und Festigkeit des Endprodukts zu gewährleisten.

Biegezone - Das erhitzte Glas von etwa 550° bis 700° wird weich und flexibel. Die Stücke beginnen, sich aneinander und an der Oberfläche, auf der sie sich befinden, zu haften.

Flüssige Zone - Dies ist die letzte Phase des Backens. Über 700° C wird das Glas flüssig, mit einer Viskosität ähnlich der von Honig. In dieser Phase erfolgt die eigentliche Fusion.

Die Abkühlung

Nach dem Backen beginnt die Abkühlphase, die ebenso wichtig und empfindlich ist. Sobald der Schmelzpunkt erreicht ist, schalte den Ofen aus und öffne die Tür vollständig, um den Prozess zu stoppen und die Abkühlung zu beginnen.

Du kannst den Ofen offen lassen, bis die Temperatur auf 600-550° C gesunken ist, da in den flüssigen und Biegezonen das Glas keine thermischen Schocks riskiert.

Sobald die Übergangszone erreicht ist, muss der Ofen jedoch geschlossen werden, um die "Temperierung" des Glases zu kontrollieren. Die Abkühlung muss überwacht werden, und das Glas sollte normalerweise bei einer stabilen Temperatur von etwa 530° C gehalten werden (dies wird als Rekristallisationsprozess bezeichnet). Es gibt Referenzparameter, die du verwenden kannst, um zu berechnen, wie lange die Rekristallisation dauern muss, basierend auf der Größe des verwendeten Glases. Im Folgenden findest du zwei Hinweistabellen für die Phasen der Vorwärmung und der Stabilisierung/Rekristallisation.

Entnahme und Trennung

Sobald die Abkühlung abgeschlossen ist, kannst du das Regal oder die Form entnehmen und dein Kunstwerk bewundern!

Es besteht die Möglichkeit, dass das Glas am Separator, der auf dem Regal aufgetragen wurde, oder am Keramikpapier kleben geblieben ist. Wenn es sich um das Keramikpapier handelt, kannst du es entfernen, indem du die Oberfläche abkratzt, während du das Glas unter fließendem Wasser hältst. Wenn das Glas am Separator auf dem Regal haftet, verwende eine Backbürste oder eine Metallbürste, um den Boden abzukratzen, oder schleife die Rückseite des Glases, um die Rückstände zu entfernen.