Si parla di fusione del vetro o formatura a forno quando il vetro viene scaldato in forno a temperature superiori ai 650°. A questa temperatura, infatti, il vetro si ammorbidisce e diventa malleabile e, all’aumentare della temperatura, si fonde ulteriormente fino a raggiungere una consistenza simile a quella del miele.
La tecnica della fusione del vetro ha origini antichissime, fin dall’epoca egizia, e viene utilizzata ancora oggi per realizzare vetrate artistiche, oggetti d’arte, sculture o gioielli. Il principio di base della vetrofusione è la composizione a freddo di pezzi di vetro diversi su un ripiano, o uno stampo che, una volta scaldati, si fonderanno insieme in un’unica composizione.
Non è una tecnica molto complicata, ma richiede alcune conoscenze di base, la giusta attrezzatura e tanta pratica. Se ti interessa la lavorazione del vetro è sicuramente un ottimo punto di partenza e questa guida si propone come introduzione alla vetrofusione con una panoramica delle attrezzature necessarie e delle tecniche di base per realizzare splendidi oggetti in vetro.
Attrezzatura e strumenti
Cosa serve per la fusione del vetro? Sembra banale ricordarlo ma la cosa essenziale è… il forno! Qualunque forno che raggiunga la temperatura di circa 800° / 900° C può essere usato per la fusione del vetro. In teoria, quindi, anche un forno da ceramica può servire allo scopo. Tuttavia i forni per la cottura del vetro hanno delle caratteristiche specifiche che garantiscono un risultato migliore: le resistenze per la generazione del calore, ad esempio, solo collocate in alto e non sui lati del forno, come comunemente avviene nei forni per ceramica, e questo consente un riscaldamento più uniforme e quindi minori rischi di rottura.
Un forno elettrico è consigliabile rispetto a un forno a gas, perché permette un maggiore controllo della temperatura e dell’intero processo.
Per quanto riguarda gli accessori, è importante che il forno sia dotato di un pirometro, per il controllo della temperatura durante il processo, e di appositi ripiani o contenitori, come ciotole e stampi. Il vetro infatti non va mai collocato direttamente sul fondo del forno.
I ripiani sono in genere realizzati in mullite, un’argilla complessa con alta resistenza alle alte temperature. Esistono anche ripiani in acciaio inox o marinite, ma possono essere utilizzati solo per lavorazioni che non superano gli 800° C. Utile avere anche delle colonnine per rialzare il ripiano dal fondo del forno: in questo modo la cottura avverrà in modo più uniforme.
Tra gli altri accessori di cui potrai avere bisogno ci sono il separatore (detto anche shelf primer) e la carta ceramica: entrambi hanno lo scopo di facilitare il distacco del vetro dal ripiano o contenitore a cottura ultimata. Il vetro caldo, infatti, diventa vischioso e potrebbe incollarsi sul fondo, rendendo difficile se non impossibile il distacco. Il separatore si trova in polvere e può essere applicato puro o diluito in acqua, usando un apposito pennello, il pennello cinese. Se intendi usare il forno ad una temperatura superiore agli 850°, il nostro consiglio è di usare uno shelf primer specifico per le alte temperature.
Infine, assicurati sempre di indossare guanti resistenti ad alte temperature (ne esistono anche di lunghi fino al gomito) e occhiali protettivi specifici per le frequenze infrarosse emesse dal vetro incandescente.
La scelta del vetro e il Coefficiente di Espansione
Quale vetro si può utilizzare per la vetrofusione? La risposta è: qualunque tipo di vetro. Se però intendi mescolarne di diverse tipologie, è importante conoscere le caratteristiche e il livello di compatibilità di ciascuna.
Ogni vetro, infatti, ha un coefficiente di espansione (COE) che misura il suo livello di espansione e di contrazione quando viene scaldato e raffreddato. Vetri con COE uguali o molto simili (con un margine di +1 o -1) possono essere fusi insieme senza problemi. In caso contrario, potresti andare incontro a problemi come fusione irregolare o rottura durante il raffreddamento. Generalmente quando acquisti del vetro puoi sempre trovare le indicazioni riguardanti il COE e non è affatto difficile trovarne di compatibili.
Preparazione del forno
Prima di usare il forno, assicurati con l’aiuto di una bolla che sia collocato in posizione perfettamente orizzontale. Una volta scaldato, infatti, il vetro diventa fluido e potrebbe scivolare da un ripiano inclinato. Il forno deve essere inoltre perfettamente pulito, idealmente con l’aiuto di un’aspirapolvere, in modo da rimuovere tutte le particelle e residui di precedenti cotture che potrebbero rovinare il vetro.
Prepara il ripiano applicando il separatore, cominciando con il grattare via dalla superficie eventuali residui di precedenti applicazioni. Se usi il separatore in polvere, una volta diluito dovrai stenderlo in maniera regolare e uniforme su tutta la superficie. Attendi che si sia assorbito e poi procedi con un altro strato, fino ad applicarne circa 8 o 10. Il ripiano così trattato andrà poi asciugato in forno a circa 250° oppure all’aria aperta per almeno uno o due giorni. Il ripiano è ora pronto per la cottura, e potrai utilizzarlo più volte, fino a che il separatore non comincerà a sbriciolarsi. A quel punto dovrai grattare via i residui e ricominciare il processo di preparazione.
Se utilizzi la carta ceramica, ti consigliamo di cuocerla in forno preventivamente a circa 700° C, perché alcuni dei componenti contenuti nella carta possono annerire il vetro in fase di cottura. Assicurati di arieggiare il locale in cui si usa il forno quando cuoci la carta ceramica. Una volta cotta la carta ceramica è molto fragile, quindi presta attenzione quando la stendi sul ripiano.
Preparazione del vetro e del disegno
È giunto il momento di preparare il vetro per la creazione del tuo progetto. Taglia i pezzi nelle forme e dimensioni di cui hai bisogno, aiutandoti se necessario con una mola per definire i margini. Il vetro dovrà essere perfettamente pulito da impronte digitali o da altre sostanze che possano opacizzare il vetro durante la cottura. Facendo attenzione a toccare il vetro solo lungo i margini, disponi i pezzi sullo stampo o sul ripiano appositamente preparato (spieghiamo più avanti come fare). Se ne hai bisogno, puoi fissare i pezzi di vetro tra loro con della colla per fusione, avendo cura però di usare solo lo stretto necessario, perché può lasciare dei residui durante la cottura.
Un accorgimento utile durante la preparazione del vetro è l’utilizzo di un prodotto per prevenire la devetrificazione. Questo termine indica il fenomeno di perdita di brillantezza a cui possono andare incontro alcuni vetri a causa dei cristalli contenuti al loro interno, che durante la cottura tendono a salire in superficie. Se il vetro che usi tende alla devetrificazione (puoi effettuare un test di cottura per verificarlo), puoi applicare il composto antidevetrificante Ullsol sulla superficie della composizione prima della cottura.
Cottura del vetro e vetrofusione
Il processo di cottura del vetro consiste di diverse fasi e non è mai un processo fisso e uniforme. A temperature più alte, infatti, corrispondono tempi più brevi, e viceversa. Ogni vetro, inoltre, reagisce in modo diverso al calore in base al proprio Coefficiente di Espansione, quindi non ci sono ricette prestabilite e molto dipende dal tipo di lavoro che vuoi realizzare: grandezza, tipologia e quantità di vetro, spessore, dimensione dei pezzi, ecc.
Esistono comunque delle specifiche fasi di cottura del vetro che è importante conoscere e le vedremo insieme tra poco. Una buona pratica per chi comincia con la vetrofusione è quella di compilare ogni volta una scheda di cottura, una sorta di diario che tiene traccia di tutti i dati relativi alle varie cotture, come ad esempio la data, il tipo di forno, i tipi di vetro utilizzati e il loro spessore, le dimensioni del progetto, il tipo di separatore utilizzato, nonché i dati sulle fasi di cottura, il tempo di raggiungimento delle varie fasi, la temperatura di arrivo, il tempo di mantenimento, e così via.
Vediamo adesso le fasi di cottura del vetro per la vetrofusione.
Zona fragile – È la prima fase della cottura, dall’accensione del forno fino al raggiungimento di circa 350° C. In questa fase il vetro è ancora rigido, e per questo fragile: se il riscaldamento avviene troppo bruscamente, potrebbe spezzarsi. Pezzi di vetri di dimensioni o tipologia diversa tenderanno ad espandersi secondo il proprio COE, quindi è importante garantire una cottura uniforme e preferibilmente dall’alto, per minimizzare i rischi di rottura.
Zona di transito – Tra i 360° e i 600° C il vetro diventa “temperato”. Non è ancora morbido, ma è meno sensibile agli shock termici. La zona di transito è particolarmente importante nella fase di raffreddamento, per garantire la stabilità e la resistenza del prodotto finale.
Zona di piegatura – Il vetro scaldato da circa 550° fino a 700° diventa morbido e flessibile. I pezzi cominciano ad aderire uno all’altro e alla superficie su cui si trovano.
Zona Fluida – È la fase finale della cottura. Superati i 700° C il vetro diventa fluido, con una viscosità simile a quella del miele. È in questa fase che avviene la fusione vera e propria.
Il raffreddamento
A cottura ultimata, comincia la fase di raffreddamento, che è altrettanto importante e delicata. Una volta raggiunto il punto di fusione spegni il forno e apri completamente lo sportello, in modo da bloccare il processo e cominciare il raffreddamento.
Puoi tenere il forno aperto fino a quando la temperatura non scenderà fino a 600-550° C, perché nelle zone fluida e di piegatura il vetro non rischia shock termici.
Una volta raggiunta la zona di transito, invece, il forno va chiuso per controllare la “tempera” del vetro. Il raffreddamento va controllato e il vetro va mantenuto di norma a una temperatura stabile di circa 530° C (si chiama processo di ricottura). Esistono dei parametri di riferimento che puoi usare per calcolare quanto deve durare la ricottura, in base alla dimensione del vetro usato. Di seguito trovi due tabelle indicative per le fasi di preriscaldamento e di stabilizzazione/ricottura.
Estrazione e separazione
Una volta concluso il raffreddamento, puoi estrarre il ripiano o stampo e ammirare la tua creazione!
C’è la possibilità che il vetro si sia incollato al separatore steso sul ripiano o alla carta ceramica. Se si tratta della carta ceramica, puoi rimuoverla grattando la superficie mentre tieni il vetro sotto acqua corrente. Se il vetro è attaccato al separatore sul ripiano, usa una paglietta da forno o uno spazzolino in metallo per grattare il fondo, oppure carteggia il retro del vetro per rimuovere i residui.
