Guide complète sur l'utilisation des cônes pyrométriques

Que sont les cônes pyrométriques

Les cônes pyrométriques sont utilisés pour surveiller les cuissons céramiques depuis plus de 100 ans. Ils sont utiles pour déterminer quand une cuisson est complète, si le four a fourni suffisamment de chaleur, s'il y a eu une différence de température dans le four ou s'il y a eu un problème pendant la cuisson.

Ce sont de petits indicateurs en matériau céramique qui servent à mesurer tout le travail thermique 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 travaillent ensemble sur la céramique.

Les cônes 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 cônes Orton sont très utiles pour :

• vérifier que votre four atteint vraiment la maturation prévue,
• comprendre s'il y a des zones plus chaudes ou plus froides,
• calibrer de nouveaux fours ou ceux qui ont perdu de la précision,
• obtenir des émaux et des argiles plus stables et répétables.

Particulièrement recommandés pour ceux qui travaillent avec :

• des émaux basse température (900–1050 °C),
• faïence 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 cible (ex. n°03)
• un cône "au-dessus" (ex. n°02, température plus haute que votre cible)

De cette manière, vous pouvez comprendre :

• le premier quand il commence à se plier (le four se réchauffe)
• 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 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 le 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 le tableau des cônes Orton.

Comment lire le résultat des cônes

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

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 l'étagère. Un cône dans la position à 5 heures ou à 6 heures est considéré comme cuit correctement.

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'avoir le gabarit de la bonne mesure.

FAQ

• COMMENT UTILISER LES CÔNES ?

Les cônes autoportants sont utilisés pour mesurer l'uniformité de la température et/ou si un travail thermique suffisant a été effectué pour faire mûrir l'objet. Les cônes indiquent si l'objet a reçu une quantité de travail thermique adéquate pour la maturation correcte de l'argile ou de l'émail. Un cône cuit correctement se pliera avec la pointe presque touchant l'étagère. 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 travail thermique est obtenue à partir d'un cône autoportant placé sur l'étagère à côté de l'objet.

• QUE SIGNIFIENT LES TERMES VITESSE DE CHAUFFAGE ET MAINTIEN ?

La vitesse de chauffage fait référence à l'augmentation de température du four par heure de cuisson. Si un four met trois heures à 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 souhaité dans la cuisson.

• JE N'AI JAMAIS UTILISÉ DE CÔNES 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 faïence avec un cône de maturation égal à 6.

• J'AI DES CÔNES 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 de feu 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 ne peuvent donc pas être utilisés pour un nouveau cycle.