Guide complète sur l’utilisation des cônes pyrométriques

Que sont les cônes pyrométriques

I coni pirometrici vengono utilizzati per monitorare le cotture ceramiche da oltre 100 anni. Sono utili per determinare quando una cottura è completa, se il forno ha fornito calore sufficiente, se si è verificata una differenza di temperatura nel forno o se si è verificato un problema durante la cottura.

Ce sont de petits indicateurs en matériau céramique qui servent à mesurer tout le travail thermique (heat-work) et pas seulement la température. Cela signifie qu’ils n’évaluent pas simplement combien de degrés atteint votre four, mais comment la température et le temps de cuisson interagissent sur la céramique.

• Les cones détectent l’effet combiné de température + durée de cuisson.
• Ils se plient lorsque le bon niveau de maturation est atteint, lorsque la pointe du cône se plie complètement.
• Ils sont plus fiables qu’un simple thermomètre car la thermocouple ne mesure pas le travail thermique réel de toute la zone du four.

Les cones autoportants que vous trouvez chez Hobbyland sont encore plus simples à utiliser : ils ont une base intégrée qui les maintient inclinés à l’angle idéal sans besoin de supports externes.

Pourquoi les utiliser dans la cuisson de la céramique

Les cones Orton sont très utiles pour :

• vérifiez que votre four atteint vraiment la maturation prévue,
• comprenez s’il y a des zones plus chaudes ou plus froides,
• calibrez les nouveaux fours ou ceux qui ont perdu de la précision,
• obtenez des émaux et des argiles plus stables et reproductibles.

Particulièrement recommandés pour ceux qui travaillent avec :

• émaux basse température (900–1050 °C),
• grès et porcelaine (1200–1280 °C),
• céramique artistique et productions sensibles aux variations de chaleur.

Choix et positionnement des cônes pyrométriques

Le choix du nombre de cônes à utiliser dépend principalement de la température finale de cuisson, de la vitesse de chauffage dans les 100°C derniers et des éventuels temps de maintien.

Ce tableau simplifié, qui indique les plages de température et le type de cuisson, vous aidera dans le choix des cônes à utiliser :

Pour obtenir une lecture précise, il est nécessaire de positionner les cônes stratégiquement et sur des étagères stables, en évitant les zones directement exposées aux résistances.

Nous vous conseillons d’utiliser au moins trois cônes pour tester le four :

• un cône « en dessous » (ex. n°04, température plus basse que votre cible)
• le cône target (ex. n.03)
• un cône « sopra » (ex. n.02, température plus élevée que votre cible)
  
  De cette manière, vous pouvez comprendre :
• le premier quand il commence à se plier (le four chauffe)
• le second quand il est parfait (il a atteint la cuisson que vous souhaitiez)
• le troisième s’il a surchauffé trop (s’il se plie trop tôt ou trop)

Orton recommande de répéter ce trio dans différentes zones du four (haut-centre-bas ou gauche-centre-droite) pour « cartographier » la distribution thermique.

Que se passe-t-il pendant la cuisson

Le cône réagit surtout dans la phase finale de la cuisson, environ dans les derniers 100°C finaux.

Si la cuisson est trop courte → le cône reste trop vertical
Si correcte → le cône « caresse » la base avec la pointe
Si excessive → le cône tombe complètement ou fond

Pour calculer la température, il est nécessaire de connaître la vitesse de chauffage du four et l’angle de courbure du cône. L’angle de courbure peut être déterminé en utilisant la gabarit de mesure Orton. Ensuite, en fonction de la vitesse de chauffage et de l’angle de courbure, il est possible de calculer la température équivalente sur la tableau du cône Orton.

Comment lire le résultat des cônes

Il existe deux méthodes pour « mesurer » un cône. La première méthode nécessite l’utilisation de la gabarit de mesure Orton. Le gabarit de mesure Orton est une fiche utilisée pour mesurer l’angle de flexion des cônes. La fiche indiquera des angles de flexion compris entre 10 et 90 degrés. Le cône cuit est placé à côté de la fiche et la position de la pointe du cône indique un angle de flexion. Un cône plié à 90 degrés est considéré comme correctement cuit.

La deuxième méthode utilisée pour mesurer les cônes est la « méthode de l’horloge ». Cette méthode nécessite que l’opérateur traduise la position de la pointe du cône sur le cadran d’une horloge. La position à 1 heure est pour les cônes qui ne se sont pas pliés du tout, la position à 6 heures est pour un cône dont la pointe touche le plan de travail. Un cône dans la position à 5 heures ou à 6 heures est considéré comme correctement cuit.

Gabarit de mesure Orton

Vous pouvez télécharger et imprimer ce gabarit pour l’utiliser lors de la lecture des résultats de vos cônes pyrométriques.
Avant de procéder à l’impression, redimensionnez à 2″=5,08 cm le dessin, afin d’obtenir le gabarit de la bonne taille.

FAQ

• COMMENT UTILISER LES CONES ?
  Les cônes autoportants sont utilisés pour mesurer l’uniformité de la température et/ou si un traitement thermique suffisant a été effectué pour faire mûrir l’objet. Les cônes indiquent si l’objet a reçu une quantité de traitement thermique adéquate pour la bonne maturation de l’argile ou de l’émail. Un cône correctement cuit se pliera avec la pointe touchant presque le plateau. Après la cuisson au four, un simple coup d’œil au cône peut indiquer si la cuisson a été réussie.
  
  La seule mesure effective du traitement thermique est obtenue à partir d’un cône autoportant placé sur le plateau à côté de l’objet.
  
• QUE SIGNIFIENT LES TERMES VITESSE DE CHAUFFAGE ET MAINTIEN ?
  La vitesse de chauffage fait référence à l’augmentation de la température du four pour chaque heure de cuisson. Si un four met trois heures pour atteindre une température de 460°C, sa vitesse de chauffage sera de 150°C par heure. Il est important de connaître la vitesse de chauffage car elle détermine la température à laquelle un cône se déformera.
  
  Le terme « maintien » signifie que le four est maintenu à une température spécifique pendant une période de temps. Cette pratique est effectuée pour aider à uniformiser la température dans tout le four ou pour produire l’effet désiré lors de la cuisson.
  
• JE N’AI JAMAIS UTILISÉ DE CONES AVANT, LEQUEL DEVRAIS-JE UTILISER ?
  La plupart des fabricants d’argile ou d’émail indiquent sur l’étiquette du produit la valeur du cône pour la cuisson. Ils ont déjà déterminé, par des tests, quel cône se déformera et se pliera lorsque l’émail ou l’argile atteindra la maturation. Un exemple pourrait être un émail pour grès avec un cône de maturation égal à 6.
  
• J’AI DES CONES TRÈS ANCIENS, PUIS-JE ENCORE LES UTILISER ?
  Oui, les cônes n’ont pas de date d’expiration. S’ils sont en bon état, ont été conservés dans un endroit sec et ne se cassent pas facilement, ils peuvent encore être utilisés. Les ingénieurs d’Orton testent régulièrement des cônes réfractaires fabriqués il y a plus de 50 ans, sans constater de variation dans les résultats de cuisson.
  
• SI ILS NE SE SONT PAS COURBÉS, PUIS-JE LES RÉUTILISER ?
  Non, ils ne peuvent pas être réutilisés. Ils ont déjà « réagi » à la cuisson, même s’ils ne se sont pas pliés, et par conséquent, ils ne peuvent pas être utilisés pour un nouveau cycle.