Postprodukce
Postprodukcí jsou myšleny jakékoliv navazující nekeramické techniky prováděné na vypáleném výrobku.
Postprodukce je celkem široký pojem zahrnující řezání vodním paprskem a laserem, leptání, pískování, omílání, šroubování, lepení, drátování, patinování, penetrace, rytí do glazur, probarvování haris či barevné nátěry. V tomto článku se zaměříme pouze na mechanické opracování vypálených výrobků. Mám na mysli hlavně sekání, broušení, řezání a vrtání.
Vzhledem ke značné tvrdosti a křehkosti keramiky se jedná o náročné činnosti. Obrábění významně zvyšuje cenu výrobku, protože nezřídka trvá déle než samotná výroba daného kusu. Navíc užíváme nákladné stroje a speciální nástroje.
Z ekonomických důvodů je třeba práce na hotovém výrobku předem dobře naplánovat. Proto doporučuji vše, co je možné, udělejte před výpalem. V případě neplánovaných oprav má proběhnout střízlivý odhad, zda se vůbec vyplatí k postprodukci přistoupit.
Lámání, sekání, odrážení
Nízká houževnatost neboli křehkost předurčuje keramiku k lámání. Nejčastěji je užíváme k dělení obkladaček a dlaždic. Ostrým tvrdým hrotem (např. diamantem) nebo karbidovým kolečkem narušíme glazovanou plochu výrobku. Budeme-li výrobek podél rýhy namáhat ohybem, pak v této mírně oslabené linii praskne.
Napadá mě ještě jedna méně častá situace, kdy se hodí lámání. Lom keramiky může působit velmi dekorativně. Strukturu lomu lze úspěšně uplatnit v různých mozaikách a výtvarných instalacích.
Sekání nebo štípání tkví v lokálním působení jedné nebo dvou ostrých hran proti sobě. Následkem toho se odštípne drobný kousek z kraje výrobku. Používáme k tomu obkladačské štípací kleště, ostré kladivo a kovadlinku, popřípadě kladívko a ostrý sekáč. Touto technikou pracují kamnáři a obkladači. Zručný pracovník dokáže vyštípat v dlaždici jakoukoliv křivku nebo i otvor. Doporučuji sledovat šikovné ruce severoafrických mozaikářů, jsou to opravdu machři.
Ovšem sekání vídáme i v tuzemské praxi při dělení cihel. V nouzi si tak můžete pomoci i při stavbě keramické pece. O běžné zedničině ani nemluvím.
Malý sekáček používáme přímo v našich dílnách a ateliérech. Dnes a denně oddělujeme glazury či celé výrobky přilepené k pecním plátům. Čím máme ostřejší nástroj, tím docílíme preciznějších výsledků.
Velmi dobře funguje malířská špachtle, na níž lehce klepu kladívkem. Pokud mám dobře natřené pláty nebo výrobek nedrží příliš silně, podaří se jej čistě oddělit, aniž bych vytrhl kus plátu, nebo poškodili dno nádoby. Tuto operaci bych nazval odrážením. Nepodaří se to vždy, ale o to větší mám radost, když nic nerozbiju. Úspěšnost odrážení je určena mírou přilepení výrobku. Vždy začínám na té straně, kde je nejvíce stečené glazury, kterou se snažím kousek po kousku narušit (podobně jako obkladači při lámání dlaždic a obkladů). Ve skutečně vypjatých situacích používám k naříznutí spáry miniaturní přímou brusku s diamantovým kotoučkem. O té si více povíme v odstavcích o řezání a broušení.
Odrážení nepoužívám pouze u kombinace plát/výrobek. Nezřídka je nutné odrazit víčko od konvičky nebo zásobnice, když je pálím společně a lehce se k sobě přichytily. Pro uvolnění pokličky nejlépe funguje klepání dřevěnou paličkou. Někdy to chce opravdu svatou trpělivost. Někteří hrnčíři oddělované výrobky lokálně ohřívají plamenem nebo odporovým drátem. Nemám s touto technikou příliš zkušeností. Snad zkušenější kolegové přispějí do diskuze pod článkem. Když je víčko slepené glazurou, o oddělování se ani nepokouším.
S trochou praxe bývá na první pohled zřejmé, zda se podaří výrobek čistě odrazit, nebo bude nutná hrubší práce s majzlíčkem. Nejčastěji odsekávám pálicí podložky a wadding. Náročnost práce určuje materiál waddingu, množství skloviny a rozsah přilepení. Za příhodných okolností může odsekávání ušetřit moře času stráveného řezáním a broušením a v neposlední řadě i peněz, ale na druhou stranu je to celkem riskantní podnik.
Broušení
Broušení je způsob obrábění, při němž se materiál ubírá tvrdým brusivem (práškem, kotoučem ap.) s množstvím nepravidelných a nahodile orientovaných břitů. Brousit lze i ty nejtvrdší materiály, a proto je vhodné k obrábění i vysoko pálené slinuté keramiky. V našich dílnách je broušení tou nejčastější postprodukční technikou. Z tohoto důvodu se mu budeme věnovat podrobněji.
Brusné nástroje všeobecně
Brusnými nástroji (kotouči, segmenty, kameny aj.) se brusného účinku dosahuje ostrými hranami zrn velmi tvrdých brusných materiálů, která jsou v nástroji držena pojivem buď anorganickým (keramickým, kovovým), nebo organickým (pryží, šelakem, bakelitem). Většinou se jedná o krystalické úlomky korundu (oxidu hlinitého, AI2O3), karbidu křemíku (karborunda, SiC), kubického nitridu bóru (CBN), diamantu aj.
Ke krystalům brusných zrn dlužno dodat, že se štípou ve smykových plochách a mají pak různě zaostřené hrany, jež působí jako miniaturní nože. Tvrdost zrna a jeho brusná schopnost je největší u diamantu. Korund má schopnost brousit asi 6krát menší a karbid křemíku dosahuje asi čtvrtiny brusivosti diamantu.
Při velkých rychlostech strojního broušení vzniká značné teplo, které bývá odváděno chladící kapalinou, nejčastěji vodou. Při broušení obecně jsou hrany vyčnívajících ostrých zrn více vystaveny nárazům než hrany méně vyčnívající a zaoblené. Ostré hrany se postupně otupují.
Otupená zrna spotřebují více síly při řezání, tlak na ně vzrůstá a zrno se konečně vylomí ze svého podkladu, čímž nová, neotupená zrna přicházejí samovolně v činnost. Tato samoostřicí schopnost brusných nástrojů je důležitá pro udržení jejich brusivosti. Tvrdostí nástrojů označujeme jejich schopnost udržet zrna ve vazbě, není to tedy pojem totožný s tvrdostí materiálu zrn.
Tvrdost nástroje závisí na složení pojiva a jeho množství v poměru k množství zrna. Potíže způsobené nevhodnou tvrdostí brusného nástroje se projeví tím, že má buď malou samoostřicí schopnost a že se nadměrné zahřívá, pálí nebo zanáší, čímž se jakost broušeného povrchu zhorší a spotřeba síly roste, nebo že se příliš měkký nástroj rychle opotřebuje.
Pro zajímavost lze uvést, že většina brusiv patří do ohromné rodiny jménem keramika.
Broušení keramiky
Broušením lze odebírat materiál v ploše, jako v případě stečené glazury na pecní pláty, zarovnání den nádob apod. Také můžeme keramiku rozbrušovat, neboli dělit broušením. Vybrušováním zase zhotovujeme otvory. V neposlední řadě zabrušováním spasováváme přesná víčka u čajových konvic a prachovnic.
Broušení lze rozdělit na ruční a strojní.
Ruční broušení
Ruční přístup je méně efektivní než strojní, ale může být velmi citlivý a nenáročný na vybavení. Jediné, co potřebujete je vhodný brusný kámen či prášek a trpělivost.
Z povahy věci se ruční broušení nejlépe hodí na odstraňování kapek glazur z výrobků a pecních plátů. Stejně dobře jím lze zahladit hrubá dna nádob, která by jinak hrozila poškozením nábytku. Neopatrný zásah brouskem může nadělat víc škody než užitku. V případě broušení vašich výrobků číhá největší nebezpečí v možnosti nechtěného poškrábání okolí broušeného místa. Takové poškození bývá téměř vždy neopravitelné.
Z předchozí kapitoly o brusných nástrojích plyne, že není brousek jako brousek. V běžném železářství dostanete kámen na ostření nožů či dlát, brousek na kosu nebo různé kotouče na stolní brusky. Všechny tyto nástroje mají společné to, že jsou vhodné pro broušení ocelí. Ovšem keramika je mnohem tvrdší. Brusiva určená pro běžnou ocel mají relativně měkká zrna a tvrdé pojivo. To v praxi znamená rychlé otupení zrna, které navíc díky pevnému spojení s podkladem nemůže vypadnout a uvolnit místo pro nové ostré zrno. Zkrátka to nebrousí.
Při nákupu nástroje trvejte na zrnu ze zeleného karbidu křemíku, který má označení C49 podle ČSN. Obchodníci jej běžně nemívají a možná se vás budou snažit přemluvit na šedý, bílý nebo roztomile růžový. Všem těm se obloukem vyhněte. Nástroj, který sháníte, se používá k ostření nástrojů ze slinutých karbidů neboli tvrdokovu (dříve vidium). Neuspějete-li ve vašem železářství, oslovte odborníky ve specializovaných prodejnách brusiv, tam se vám dostane pochopení.
Značka na brusném nástroji je dlouhá řada písmen a čísel, z nichž nás kromě druhu zrna zajímá jeho hrubost. Pořiďte si dva nástroje, středně hrubý a jemný.
Co se týká tvaru nástroje, nejdostupnější bude kotouč pro stolní brusky. V tomto případě jej opatrně přelomte na půl, aby se pohodlněji držel v ruce. Pokud nejčastěji brousíte pecní pláty a celá dna, můžete nechat kotouč celý.
Brusné kotouče, o kterých je řeč, patří mezi brusiva s keramickou vazbou. Pro ruční broušení doporučuji takový nástroj pár minut před zahájením práce namočit do vody a vlhčit jej i během broušení. Měla by se tvořit nazelenalá kašička, která zvyšuje účinek obrábění.
Kromě konvenčních brusiv lze pro ruční opracování používat i diamantové nástroje. Pořízení takového brousku bývá finančně náročnější, ale při častější práci na rovinných plochách se vyplatí. Diamant není nutné máčet.
Diamantové nástroje mají různé tvary. Pro precizní práci existují jemné pilníčky. Větší plochy brousím na rovné destičce o rozměrech asi 200x70 mm od firmy DMT. Také lze zakoupit levnější výrobky asijské provenience s méně kvalitními diamantovými krystalky. Keramici běžně používají tenké kruhové disky, které lze připevnit na hlavu hrnčířského kruhu a původně ruční nástroj se díky rotaci stává mnohem efektivnějším. I v tomto případě lze vybírat mezi různými hrubostmi.
U některých technik pálení dřevem vzniká drsný povrch nejčastěji způsobený nevytavenými zrny popele. Pokud chci povrch zjemnit, používám brusný papír na ocel o hrubosti 120-400.
Zabrušování
Mezi techniky ručního broušení patří i zabrušování. Podobně těsné uzávěry, jako mají skleněné prachovnice, můžeme vytvořit i na keramice. Prachotěsná dóza vyžaduje přesně zhotovenou mírně kónickou zátku, kterou je výhodné zabrušovat dvakrát. Po přežahu pracuji nahrubo. Jde to poměrně rychle, protože je keramika ještě celkem měkká. Poté popráším zátku silnější vrstvou práškového nátěru na pláty nebo čistého Al2O3, vsadím do dózy a společně vypálím. Takto minimalizuji deformace vznikající v důsledku slinování. Po ostrém výpalu znovu přebrousím.
K zabrušování nepoužívám žádný nástroj. Nástrojem je mi v podstatě sama keramická zátka. Jako brusný prostředek lze použít zelený nebo černý SiC, CBN (kubický nitrid bóru), nebo diamantový prášek různé hrubosti rozptýlený v rostlinném oleji. Zátkou otáčím v hrdle dózy sem tam. Po několika pohybech ji vyndám, o ¼ kruhu pootočím, vrátím do nádoby a znovu několikrát zabrousím. Vytlačenou pastu vracím na zabrušovaný povrch. Tento postup opakuji tolikrát, kolikrát je třeba. Doba zabrušování záleží na druhu a zrnitosti brusiva, tvrdosti keramiky a výchozí přesnosti zátky a dózy.
Strojní broušení
Strojní broušení používám všude tam, kde chci, aby to odsýpalo. Téměř vše, co lze brousit ručně, jde i strojně a k tomu ještě mnoho dalšího. Brousím cihly při stavbě pecí. Čistím pláty od nalepených glazur, podložek a popelových náletů. Řežu pecní pláty a stojky. Začišťuji dna výrobků a leštím glazury.
K broušení se hodí různě velké úhlové brusky, nebo miniaturní modelářská přímá bruska. Stroj i nástroje vybírám podle povahy práce.
Na hrubší práce používám úhlové brusky neboli rozbrušovačky značky Metabo. Patří do střední cenové hladiny a mohu je vřele doporučit. Větší ze strojů lze osadit kotoučem do průměru 230 mm a menší 125 mm. Tu menší beru do ruky velmi, velmi často. Dají se s ní brousit, řezat i vrtat kovy, dřevo, plasty a samozřejmě také keramika.
Nevýhodou opracování keramiky rozbrušovačkou je enormní prašnost s vážnými dopady na zdraví. Nemohu doporučit chlazení vodou, protože běžné stroje jsou určeny výhradně do suchého prostředí. Ve vlhku hrozí úraz elektrickým proudem. Prašnost lze snížit spřažením s vysavačem. Ostatně některé stroje bývají vybaveny kryty s vývodem pro hadici vysavače. V každém případě je nezbytné použít kvalitní ochranné prostředky dýchacího ústrojí, zraku a sluchu. V souvislosti s prašností nezapomínejme na pravidelné čištění motoru a otvorů sloužících ke chlazení stroje, snadno se ucpou, což vede ke spálení vinutí motoru. Úhlové brusky profukuji tlakovým vzduchem.
Prachu a nadměrnému opotřebení nástroje se lze vyhnout pomocí brusek poháněných stlačeným vzduchem. Tyto stroje mohou pracovat pod vodou. Vyrábějí se s úhlovým převodem i přímé. Pořízení takového stroje se vyplatí jen v případě častého používání. Navíc k brusce potřebujete i celkem výkonný kompresor.
Jemné práce obecně a broušení na hůře dostupných vnitřních plochách misek provádím kvalitní mikrobruskou německé značky Proxxon. Jako dobrou alternativu lze doporučit stroj Dremel. Obě firmy dodávají širokou paletu příslušenství. Levné varianty asijské produkce měly v mých podmínkách jepičí život.
Pro broušení rozbrušovačkami používám výhradně diamantovou techniku. I v tomto případě platí obecné principy o brusivech zmiňované na začátku, tedy čím tvrdší obráběný materiál, tím má mít nástroj tvrdší zrno a měkčí pojivo. U levnějších výrobků počítejte s nedostatečnými technickými informacemi. Obvykle dostanete nástroj s tvrdším pojivem a méně kvalitním polykrystalickým diamantem. U dražších kotoučů se používá monokrystalické zrno rozptýlené v pojivu adekvátní tvrdosti broušeného povrchu. Žádejte kotouče pro suchý řez a velmi tvrdé materiály. Levné univerzální kotouče se osvědčily na přežah a měkčí pórovitější keramiku.
V dílně mám dva typy kotoučů určených speciálně na broušení. Jednak kovový hrncový kotouč s navařenými segmenty určený pro velké úběry. Tyto jsou výborné především na čištění pecních plátů, úpravu staviv apod. Konstrukce brusného nástroje je velmi masivní, díky čemuž vznikají mnohem větší setrvačné síly než u plechového kotouče určeného k řezání. Z toho důvodu je účelné používat kotouč menší, než je největší povolený průměr pro daný stroj. Šetříte tím ložiska úhlového převodu. Např. na brusku jmenovitého rozměru 125 mm nasazuji hrncový kotouč o průměru do 100 mm.
V případě úprav den, odstraňování waddingu či stečené glazury s úspěchem používám kotouče firmy Dedra s gumovým pojivem. Tyto měkké nástroje na suchý zip mají tu výhodu, že neodštipují hrany křehké keramiky. Vyrábějí se v široké paletě hrubostí, takže můžete po broušení i leštit.
Řezání
Kde nejde sekat, řežu. S ohledem na křehkost a tvrdost keramiky nelze používat běžné třískové obrábění tak jako u dřeva či kovů – to už víme. Lépe než řezání vyhovuje méně používaný termín rozbrušování. Keramiku tedy dělíme broušením.
Pro řezání cihel, obkladaček, plátů, stojek a podobné hrubší práce sáhnu po portálové pile Sima s kotoučem průměru 350 mm. Pila je vhodná především pro rovné řezy. Kromě pecařských prací mohu efektivně dělit libovolný keramický výrobek. Zařízení řeže do hloubky asi 100 mm v délce okolo 800 mm. Konstrukce stroje umožňuje měnit hloubku řezu a plynulý náklon kotouče do 45 °. Velikou výhodou je vodní chlazení, které minimalizuje jinak značnou prašnost, ale především o mnoho prodlužuje životnost drahých nástrojů. Na drobnější řezání dobře poslouží běžné rozbrušovačky nebo precizní miniaturní přímá bruska.
Pro řezání keramiky lze zakoupit pružné řezné kotouče založené na bázi karbidu křemíku pojeného pryskyřicí na síť skelných vláken. Tuto cestu jsem však už dávno opustil a používám výhradně diamantovou techniku. Na trhu je k dostání záplava kotoučů a bývá obtížné se v nabídce vyznat. O brusivech obecně jsme si už povídali, tak teď zmíním jen rozdíl mezi hladkým a segmentovým provedením. Po obvodu kotouče je navařena brusná vrstva v souvislém páse nebo různým způsobem přerušovaná, tvořící oddělené segmenty. Hladkou variantu upřednostním pro jemné čisté řezy a menší tloušťky materiálu. Segmentový kotouč nasadím vždy, když řežu hrubé zrnité materiály, mám hluboký řez, nebo vyžaduji velký řezný výkon. Segmenty lépe odvádějí odbroušený prach a přispívají ke chlazení kotouče. I v tomto případě vybírám nástroj podle toho, zda je určený pro suchý či mokrý řez.
Diamantové kotouče obecně jsou v podstatě kovové disky, které mohou během rotace trošku házet. Z tohoto důvodu se pro brilantní neolámané řezy doporučuje nástroj z vřetene pily nebo rozbrušovačky vůbec nesundávat. Po určitém počtu řezů se obvod samovolně vystředí. Avšak demontáž může kotouč opět rozhodit.
Vím, že se to příliš nedodržuje a s řeznými kotouči se nejen řeže, ale i brousí, nicméně připomínám, že je to výrobci zakázáno.
Vrtání
Obyčejné vrtáky do dřeva nebo kovů na keramiku nestačí – zase ta tvrdost. Nabízí se vrtat keramiku běžným šroubovitým vrtákem s destičkami z tvrdokovu používaným ve stavebnictví. Potíž je v tom, že tento nástroj pracuje díky příklepu a funguje na principu vytloukání materiálu v otvoru. Vrták nemá ostrý břit. Je to spíše takové malé kladívko, které tluče a zároveň se točí kolem své osy. Ve stavebních konstrukcích ať z kamene, betonu nebo keramiky je všechno v nejlepším pořádku, ale při použití na dlažbě nebo drobném keramickém výrobku bychom neuspěli, roztloukli bychom jej.
Keramiku v našich dílnách můžeme vrtat spirálovými vrtáky z tvrdokovu určenými pro strojírenské účely, ty mají ostrý břit a používají se bez příklepu. Vyrábějí se i v miniaturním provedení určené pro modelářské brusky.
Další možností jsou kopinaté vrtáky do skla, dlažeb a obkladů. Jejich pracovní část je také z tvrdokovu, ale mají odlišnou geometrii břitu a schází jim spirálové drážky na dříku. Oblíbil jsem si excelentní nástroje značky Alpin z řady Keramo Extreme. Jsou určené pro nejtvrdší slinutou kameninu a porcelán.
Při obrábění vzniká teplo, které poškozuje nástroj a může být osudné i vrtanému předmětu. Tato obtíž se řeší chlazením vodou nebo jinými kapalinami. Na zakřivených površích vytvořte kolem zamýšleného otvoru ohrádku z hlíny nebo sklenářského tmelu, aby voda zůstala v díře a blízkém okolí. Tvrdokovové vrtáky by měly být celou dobu pod vodou, nesnášejí chlazení šokem. Tvrdokov prudkým chlazením trpí mikrotrhlinami, břit tak rychle otupíme. Celé věci prospěje časté přerušování přítlaku na vrtačku, abychom dali čas vrtáku i materiálu vychladnout.
Obecně platí zásada - čím tvrdší materiál obrábím, tím pomalejší volíme otáčky nástroje. Totéž platí i o průměru otvoru – čím větší průměr, tím pomalejší otáčky. Například u kopinatáho vrtáku o průměru 6 mm výrobce doporučuje pouze 200 ot. /min.
Velkou nevýhodou tvrdokovových nástrojů je omezená možnost opětovného naostření.
Vybrušování otvorů
Velké otvory i ty nejjemnější dírky lze vybrousit jádrovými vrtáky. Nasazují se na úhlovou brusku, vrtačku nebo mikro brusku. Jádrový, trubkový neboli korunkový vrták funguje na principu trubky, na jejímž okraji jsou v kovovém pojivu nanesena brusná zrna. Rotující vrták vniká do materiálu a ve svém středu zanechává jádro, které nakonec z vrtáku vypadne. U malých průměrů jádro nevzniká.
Na závěr si shrňme poznatky o opracování vypálené keramiky. Jedná se o velmi tvrdý materiál, mnohem tvrdší než dřevo nebo běžné kovy. Slinutá keramika svou tvrdostí předčí i většinu skel a kamenů. Díky tomu se zužuje repertoár obráběcích technik a zvyšuje cena brusných a vrtacích nástrojů. V našich možnostech je lámání a sekání, vrtání a několik postupů založených na broušení. Využíváme nástroje s velmi tvrdými břity. U brusiva tvoří miniaturní břity ostré hrany brusných zrn. V našem případě je nutné, aby zrna v brusném kameni či kotouči nedržela příliš pevně, díky tomu se při otupení mohou vylamovat a vytvořit tak prostor pro nová ostrá zrna. Obráběcí nástroje na keramiku tvoří nejčastěji slinuté karbidy, karbid křemíku nebo diamant. Při práci si chraňte zrak, sluch a dýchací cesty. Dávejte pozor, ať máte vždy nasazený kryt a pevné rukavice, výrobek stabilně upnutý a celou situaci pod kontrolou. Vždy dodržujte pokyny výrobce stroje i nástroje. Doporučuji začínat prováděné techniky s menší silou a případně na síle postupně přidávat. Obezřetnost, trpělivost a pečlivost jsou na místě.
Nyní se můžete směle pustit do úprav vašich výrobků. Postprodukce nabízí spousty výtvarných a technických možností, které stojí za objevování. Přeji mnoho zábavy, poučení a úspěchu v nových dobrodružstvích.
Za odborné připomínky děkuji Janu Duškovi.
Přihlaš se a vlož komentář...