La fusion du verre

Si parle de fusion du verre ou de moulage au four lorsque le verre est chauffé dans un four à des températures supérieures à 650°. À cette température, en effet, le verre s'assouplit et devient malléable et, à mesure que la température augmente, il fond encore plus jusqu'à atteindre une consistance similaire à celle du miel.

La technique de fusion du verre a des origines très anciennes, remontant à l'époque égyptienne, et est encore utilisée aujourd'hui pour réaliser des vitraux artistiques, des objets d'art, des sculptures ou des bijoux. Le principe de base de la vitrofusion est la composition à froid de morceaux de verre différents sur une surface, ou un moule qui, une fois chauffés, fusionneront ensemble en une seule composition.

Ce n'est pas une technique très compliquée, mais elle nécessite certaines connaissances de base, le bon équipement et beaucoup de pratique. Si vous êtes intéressé par le travail du verre, c'est certainement un excellent point de départ et ce guide se propose comme introduction à la vitrofusion avec un aperçu des équipements nécessaires et des techniques de base pour réaliser de magnifiques objets en verre.

Équipement et outils

De quoi avez-vous besoin pour la fusion du verre ? Il semble banal de le rappeler, mais l'essentiel est… le four ! Tout four qui atteint une température d'environ 800° / 900° C peut être utilisé pour la fusion du verre. En théorie, donc, un four à céramique peut également servir à cet effet. Cependant, les fours pour la cuisson du verre ont des caractéristiques spécifiques qui garantissent un meilleur résultat : les résistances pour la génération de chaleur, par exemple, sont uniquement placées en haut et non sur les côtés du four, comme c'est généralement le cas dans les fours pour céramique, ce qui permet un chauffage plus uniforme et donc moins de risques de rupture.

Un four électrique est recommandé par rapport à un four à gaz, car il permet un meilleur contrôle de la température et de l'ensemble du processus.

En ce qui concerne les accessoires, il est important que le four soit équipé d'un pyromètre, pour le contrôle de la température pendant le processus, et de tablettes ou de contenants appropriés, comme des bols et des moules. En effet, le verre ne doit jamais être placé directement au fond du four.

Les tablettes sont généralement fabriquées en mullite, une argile complexe avec une haute résistance aux températures élevées. Il existe également des tablettes en acier inoxydable ou en marinite, mais elles ne peuvent être utilisées que pour des travaux ne dépassant pas 800° C. Il est également utile d'avoir des colonnes pour surélever la tablette du fond du four : de cette manière, la cuisson se fera de manière plus uniforme.

Parmi les autres accessoires dont vous pourriez avoir besoin, il y a le séparateur (appelé aussi shelf primer) et le papier céramique : les deux ont pour but de faciliter le détachement du verre de la tablette ou du contenant une fois la cuisson terminée. Le verre chaud, en effet, devient visqueux et pourrait coller au fond, rendant le détachement difficile, voire impossible. Le séparateur se trouve sous forme de poudre et peut être appliqué pur ou dilué dans l'eau, à l'aide d'un pinceau approprié, le pinceau chinois. Si vous envisagez d'utiliser le four à une température supérieure à 850°, notre conseil est d'utiliser un shelf primer spécifique pour les hautes températures.

Enfin, assurez-vous toujours de porter des gants résistants aux hautes températures (il en existe aussi de longs jusqu'au coude) et des lunettes de protection spécifiques pour les fréquences infrarouges émises par le verre incandescent.

Le choix du verre et le Coefficient d'Expansion

Quel verre peut être utilisé pour la vitrofusion ? La réponse est : n'importe quel type de verre. Cependant, si vous envisagez de mélanger différents types, il est important de connaître les caractéristiques et le niveau de compatibilité de chacun.

Chaque verre a en effet un coefficient d'expansion (COE) qui mesure son niveau d'expansion et de contraction lorsqu'il est chauffé et refroidi. Les verres avec des COE égaux ou très similaires (avec une marge de +1 ou -1) peuvent être fondus ensemble sans problème. Dans le cas contraire, vous pourriez rencontrer des problèmes tels que fusion irrégulière ou rupture lors du refroidissement. En général, lorsque vous achetez du verre, vous pouvez toujours trouver des indications concernant le COE et il n'est pas du tout difficile d'en trouver de compatibles.

Préparation du four

Avant d'utiliser le four, assurez-vous avec l'aide d'un niveau qu'il est placé en position parfaitement horizontale. Une fois chauffé, en effet, le verre devient fluide et pourrait glisser d'une tablette inclinée. Le four doit également être parfaitement propre, idéalement avec l'aide d'un aspirateur, afin d'éliminer toutes les particules et résidus de précédentes cuissons qui pourraient abîmer le verre.

Préparez la tablette en appliquant le séparateur, en commençant par gratter la surface pour enlever les résidus d'applications précédentes. Si vous utilisez le séparateur en poudre, une fois dilué, vous devrez l'étendre de manière régulière et uniforme sur toute la surface. Attendez qu'il soit absorbé, puis procédez avec une autre couche, jusqu'à en appliquer environ 8 ou 10. La tablette ainsi traitée devra ensuite être séchée dans le four à environ 250° ou à l'air libre pendant au moins un ou deux jours. La tablette est maintenant prête pour la cuisson, et vous pourrez l'utiliser plusieurs fois, jusqu'à ce que le séparateur commence à s'effriter. À ce moment-là, vous devrez gratter les résidus et recommencer le processus de préparation.

Si vous utilisez le papier céramique, nous vous conseillons de le cuire au four préalablement à environ 700° C, car certains des composants contenus dans le papier peuvent noircir le verre pendant la cuisson. Assurez-vous de ventiler la pièce où se trouve le four lorsque vous cuisez le papier céramique. Une fois cuit, le papier céramique est très fragile, donc faites attention lorsque vous l'étendez sur la tablette.

Préparation du verre et du dessin

Il est temps de préparer le verre pour la création de votre projet. Coupez les morceaux aux formes et dimensions dont vous avez besoin, en vous aidant si nécessaire d'une meule pour définir les bords. Le verre doit être parfaitement propre de toute empreinte digitale ou autre substance qui pourrait le rendre opaque pendant la cuisson. En faisant attention à ne toucher le verre que sur les bords, disposez les morceaux sur le moule ou la tablette spécialement préparée (nous expliquerons plus loin comment faire). Si nécessaire, vous pouvez fixer les morceaux de verre entre eux avec de la colle pour fusion, en veillant cependant à n'utiliser que le strict nécessaire, car cela peut laisser des résidus pendant la cuisson.

Un conseil utile lors de la préparation du verre est d'utiliser un produit pour prévenir la devitrification. Ce terme désigne le phénomène de perte de brillance auquel certains verres peuvent être soumis en raison des cristaux contenus à l'intérieur, qui ont tendance à remonter à la surface pendant la cuisson. Si le verre que vous utilisez a tendance à la devitrification (vous pouvez effectuer un test de cuisson pour le vérifier), vous pouvez appliquer le composé antidevitrifiant Ullsol sur la surface de la composition avant la cuisson.

Cuisson du verre et vitrofusion

Le processus de cuisson du verre se compose de plusieurs phases et n'est jamais un processus fixe et uniforme. À des températures plus élevées, en effet, correspondent des temps plus courts, et vice versa. Chaque verre, en outre, réagit différemment à la chaleur en fonction de son Coefficient d'Expansion, donc il n'y a pas de recettes prédéfinies et beaucoup dépend du type de travail que vous souhaitez réaliser : taille, type et quantité de verre, épaisseur, dimension des morceaux, etc.

Il existe cependant des phases spécifiques de cuisson du verre qu'il est important de connaître et que nous allons voir ensemble dans un instant. Une bonne pratique pour ceux qui commencent avec la vitrofusion est de remplir chaque fois une fiche de cuisson, une sorte de journal qui garde une trace de toutes les données relatives aux différentes cuissons, comme par exemple la date, le type de four, les types de verre utilisés et leur épaisseur, les dimensions du projet, le type de séparateur utilisé, ainsi que les données sur les phases de cuisson, le temps nécessaire pour atteindre les différentes phases, la température d'arrivée, le temps de maintien, et ainsi de suite.

Voyons maintenant les phases de cuisson du verre pour la vitrofusion.

Zone fragile - C'est la première phase de la cuisson, de l'allumage du four jusqu'à atteindre environ 350° C. À ce stade, le verre est encore rigide, et donc fragile : si le chauffage se fait trop brusquement, il pourrait se briser. Des morceaux de verre de tailles ou de types différents auront tendance à s'étendre selon leur COE, il est donc important de garantir une cuisson uniforme et de préférence par le haut, pour minimiser les risques de rupture.

Zone de transition - Entre 360° et 600° C, le verre devient « tempéré ». Il n'est pas encore mou, mais il est moins sensible aux chocs thermiques. La zone de transition est particulièrement importante lors de la phase de refroidissement, pour garantir la stabilité et la résistance du produit final.

Zone de pliage - Le verre chauffé d'environ 550° jusqu'à 700° devient mou et flexible. Les morceaux commencent à adhérer les uns aux autres et à la surface sur laquelle ils se trouvent.

Zone Fluide - C'est la phase finale de la cuisson. Une fois dépassés les 700° C, le verre devient fluide, avec une viscosité similaire à celle du miel. C'est à ce stade que se produit la fusion proprement dite.

Le refroidissement

Une fois la cuisson terminée, commence la phase de refroidissement, qui est tout aussi importante et délicate. Une fois le point de fusion atteint, éteignez le four et ouvrez complètement la porte, afin de bloquer le processus et de commencer le refroidissement.

Vous pouvez garder le four ouvert jusqu'à ce que la température descende à 600-550° C, car dans les zones fluide et de pliage, le verre ne risque pas de subir des chocs thermiques.

Une fois la zone de transition atteinte, en revanche, le four doit être fermé pour contrôler la « trempe » du verre. Le refroidissement doit être contrôlé et le verre doit être maintenu normalement à une température stable d'environ 530° C (on appelle cela le processus de recuit). Il existe des paramètres de référence que vous pouvez utiliser pour calculer combien de temps doit durer le recuit, en fonction de la taille du verre utilisé. Vous trouverez ci-dessous deux tableaux indicatifs pour les phases de préchauffage et de stabilisation/recuit.

Extraction et séparation

Une fois le refroidissement terminé, vous pouvez retirer la tablette ou le moule et admirer votre création !

Il est possible que le verre se soit collé au séparateur appliqué sur la tablette ou au papier céramique. S'il s'agit du papier céramique, vous pouvez l'enlever en grattant la surface tout en maintenant le verre sous l'eau courante. Si le verre est collé au séparateur sur la tablette, utilisez une paille de cuisson ou une brosse en métal pour gratter le fond, ou poncez l'arrière du verre pour enlever les résidus.