Glas-oppervlaktestructuur bij casting

 

Inleiding

In ons atelier zagen we diverse malen dat het glasoppervlakte van een glasobject na casting in een gipsmal verschillend was: van “gematteerd” tot “vrijwel helder”. Wij gebruiken verschillende manieren van casten. Een basisobject maken we van “gewone” klei, plasticine (een boetseerpasta op basis van calcium-zouten, petroleum-gelei en vetzuren), witte monokristallijne was of bruine boetseerwas. Soms maken we het oppervlak van de plasticine of was glas met wat terpentine gladder. Tenslotte spuiten we het basisobject soms in met haarlak om het oppervlak stroever te maken, zodat het gipsmengsel voor de mal er beter aan blijft kleven. We gebruiken in het algemeen twee gipslagen voor de gipsmal: een eerste, dunne, “face-coat” voor detaillering en een “base-coat” voor stevigheid en temperatuurbestendigheid. De samenstelling van beide lagen vindt u hieronder.

 

De gipslagen worden “nat in nat” opgebracht voor de beste hechting. Na voldoende uitharding verwijderen we het basisobject uit de mal: bij de gewone klei en de plasticine door het materiaal weg te steken, bij de was door deze met stoom (behangafstoomapparaat) uit te smelten.

De lege mal vullen we met schoon leidingwater, enerzijds om eventuele wasrestjes te verwijderen, anderzijds om het volume van de mal vast te leggen.

Vervolgens bewaren we de nog natte gipsmallen 2 dagen in een plastic zak om het gips goed te laten harden (tip Bullseye Glass!). Daarna drogen we de mallen in een zelfgemaakte droogkast tot de mallen een relatieve vochtigheid hebben bij kamertemperatuur van ca. 15%. We meten dit met een vochtmeter die enigszins in de mal meet (capacitieve vochtmeter, Voltcraft MF-100, afb.1).

 

In de oven brengen we boven de mal een container aan voor het glas: vaak is dit een rood aardewerkenbloempotje (made in Italy !!) waarvan we het bodemgat groter maken. Wij gebruiken eigenlijk slechts twee soorten helder glas: Bullseye Crystal Clear Kilncasting Cullet, en Bañas casting billets, kleur 100.

Ons standaard-gipsmengsel voor face-coat (en voor kleine mallen) is Supraduro-gips en silicapoeder (mesh 300, Sibelco), vermengd met water (verhouding in gewicht: 1 : 1 : 1,1).

 

Aanleiding

Wij waren benieuwd of we konden verklaren waarom we zo’n verschil in oppervlaktestructuur waarnemen bij onze manieren van werken en onze gebruikte materialen. Aan de hand van een aantal testjes hebben we geprobeerd een indruk hiervan te krijgen en een antwoordrichting te vinden op de vraag: hoe krijgen we het glasoppervlak zo helder mogelijk?

 

Voorbereiding

Iedere glaskunstenaar die glas cast, heeft zijn eigen maltechniek. De materialen en de (na)behandeling van het basisobject, de samenstelling van de gebruikte gipsmengsel(s), het verwijderen van het basisobject uit de gipsmal, het drogen van de mal, de gebruikte glasoven en de positie van de mal ín de oven, de stookcurve (van lage temperatuur en langdurig stoken tot hoge temperatuur en kort stoken): alles heeft invloed op het uiteindelijke glas-object.

 

Als startpunt hebben wij het boekje Mold Making for Glass van Angela Thwaites (ISBN 978-1-4081-1433-9, afb.2) gebruikt. Angela heeft diverse bekende glascasting-kunstenaars bevraagd naar hun ervaringen, recepten en tips bij het maken van gipsmallen. Zij behandelt verschillende technieken, zoals open en gesloten mallen en core casting. Zij gaat uitgebreid in op de basisingrediënten van iedere mal: de “binders” (de grondstof die de mal zijn vorm geeft en alle ingrediënten samenhoudt), de “refractories” (de toevoegingen die de mal hittebestendig en krimp-arm maken) en de “modifiers” (toevoegingen die bijvoorbeeld maken dat het malmateriaal detaillering van het basisobject beter overneemt of dat het malmateriaal minder aan het glas plakt). Het boek is zeer het lezen waard voor iedereen die aan glas-casting doet!

 

Voorbehoud en relativering

Wij realiseren ons dat ons er zeer veel variabelen zijn die van invloed zijn op de helderheid van het glasppervlak. Een aantal zijn hierboven al genoemd. Met name de combinatie van temperatuur en tijd dat het vloeibare glas in contact staat met het malmateriaal zal verschil maken, de samenstelling van de face-coat, het gebruikte glas, enzovoort. Toch heeft ons dit niet weerhouden om enkele testjes te doen en u mee te nemen in het resultaat.

 

Uitvoering

Eerste reeks

In eerste instantie hebben we een aantal testjes uitgevoerd op basis van ervaring van anderen (o.a. boekje van Angela Thwaites). Zo werden als mogelijke mal-ingrediënten voor een helder glasoppervlak genoemd:

  • reeds gestookte thinfire, verpoederd
  • nieuwe shelfprimer-poeder (Bullseye)
  • kaolin (wit)
  • Ludo-poeder (fijngemalen reeds gestookte oude mallen; zelf gemaakt)
  • molochiet (ook genoemd poederchamotte, gecalcineerde kaolin, Al2O3.2SiO2, de Hazelaar). Soms toegepast als middel om krimp in mallen te verminderen
  • talkpoeder (H2Mg3(SiO3)4, ook wel speksteenpoeder genoemd
  • grafietpoeder (zuivere koolstof, atomen liggen in honingraat-rooster; www.polyservice.nl).

We hebben in totaal 12 samples gemaakt met de volgende mal-samenstellingen (toevoegingen in gewichtsprocenten van het gips-silicamengsel):

  1. 50/50 mengsel (in gewichtsdelen) supradoro-gips en silica (mesh 300)
  2. als 1, + oude thinfire (gezeefd)
  3. als 1, + 5 % shelfprimer
  4. als 1, +5% ludo-poeder
  5. als 1, +5% kaolin
  6. als 1, + 5% molochiet
  7. als 1, + binnenkant mal met shelfprimer ingesmeerd en gedroogd
  8. als 1, + 5% talkpoeder (soms toegevoegd tegen scheurvorming)
  9. als 1, + 5% grafietpoeder
  10. als 1, +10% kaolin (iets extra water toegevoegd om het mengsel gietbaar te houden)
  11. als 1, + 20% kaolin (extra water toegevoegd om het mengsel gietbaar te houden)
  12. als 1, + 30% kaolin (extra water toegevoegd om het mengsel gietbaar te houden)

De mallen zijn geforceerd gedroogd tot 10-15% rel. vochtigheid. Stookschema:

stap ramp in °/h temperatuur soak reden
1 90 90 1h verwijderen niet-gebonden water in de mal
2 100 400 2h verwijderen molucuulgebonden water in de mal. In dit traject vindt ook de kwartssprong (krimp) plaats
3 100  680  2h  glas en mal op dezelfde temperatuur
 4 100 850 1h  langzaam naar de toptemperatuur en 1 uur soaken
 5  asap 482 4h  Bullseye “Annealing thick slabs”-tabel voor 25 mm dik glas
 6 15  427 0  2e annealpunt
 7 27  371  0  3e annealpunt
 8  END

 

Wat ons opviel na het stoken:

  • geen van de mallen vertoonden barstjes. De mallen met kaolin erin waren erg sterk; het glas was moeilijk uit de mal los te maken
  • met name de mallen met kaolin  leverden het meest heldere glas.

 

 

Voor de hier beschreven testen gebruikten we de Bullseye-cullets. Als variabelen voor onze basisobjecten hebben we genomen:

  • witte cristallijne (low temperature) was (de Hazelaar)
  • bruine boetseerwas (type niet bekend; we hadden deze in voorraad)  (de Hazelaar)
  • gewone modelleerklei (de Hazelaar)
  • Plasticine (Silicones&more)

en als variabelen voor onze mallen

  • standaard samenstelling gipsmengsel
  • toevoeging van witte Kaolin ( Al2Si2O5(OH)4 of China-klei genoemd, de Hazelaar)
  • insmeren van de gipsmal met shelfprimer (Bullseye; bevat naast aluminium hydroxide, Al(OH)3, ook kaolin)
  • inspuiten van het basisobject met haarlak (goedkoopste soort)

Hiervan hebben we zinvolle combinaties gemaakt, waardoor we uiteindelijk op 24 samples uitkwamen.

 

Hier vindt u de voorlopige resultaten. We werken deze nog nader uit.