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Keramik Mittwoch, 8. Januar 2025 09:03 Entstehung der Tone 1. Ursprung: ○ Tone sind Verwitterungsprodukte, die vor ca. 70 Millionen Jahren entstanden. ○ Hauptsächlich aus Urgesteinen (z. B. Granit, Basalt, Gneis) und Sedimentgesteinen (z. B. Sandstein, Tongestein, Kalkgestein)...

Keramik Mittwoch, 8. Januar 2025 09:03 Entstehung der Tone 1. Ursprung: ○ Tone sind Verwitterungsprodukte, die vor ca. 70 Millionen Jahren entstanden. ○ Hauptsächlich aus Urgesteinen (z. B. Granit, Basalt, Gneis) und Sedimentgesteinen (z. B. Sandstein, Tongestein, Kalkgestein) herausgelöst. 2. Prozesse der Entstehung: ○ Mineralpartikel wurden durch Sonne, Regen, Hitze, Kälte, Frost, Wind und Wasser aus Gebirgen gelöst. ○ Auf ihrem Weg bergabwärts wurden Partikel immer feiner zermahlen. ○ Ablagerung der feinen Partikel in ruhigen Gebieten wie Mulden, Seen, Flussdeltas. 3. Eigenschaften der Tone: ○ Korngröße der Partikel: 0,002 mm (vergleichsweise viel kleiner als Steine mit 0,63 mm). ○ Jahrmillionen der Reifung durch Frost, Auftauen, Durchmischung mit organischem Material und Trockenheit. 4. Einflussfaktoren: ○ Unterschiedliche mineralische Zusammensetzungen der Gebirge und klimatische Bedingungen prägen jedes Tonlager individuell. Hauptarten der Tonlager: 1. Primäres Tonlager: ○ Tone bleiben am Entstehungsort oder in der Nähe. ○ Enthalten reine weiße Tone: Kaolinit, Rohkaolin, Steingut. ○ Zusammensetzung: Aluminiumoxid (Al₂O), Kieselsäure (SiO₂), Wasser (H₂O). ○ Kaolinit ist das wichtigste Tonmineral, verantwortlich für Plastizität. 2. Sekundäres Tonlager: ○ Tone wurden auf ihrem Weg verunreinigt durch färbende Mineralien (z. B. Eisen, Mangan, Kalk). Besondere Aspekte der Tonbildung: 1. Wesentliche Bedingungen: ○ Lange Lagerung im Wasser, Einfluss von Moor-Säuren, organische Rückstände, Trockenheit, Sonne, Regen, Frost und Hitze. 2. Plastizität des Tons: ○ Entsteht durch die sechseckige Form der Tonsubstanz-Partikel. ○ Partikel bilden Türmchen, die unplastische Stoffe wie Sand, Kalk und Eisen umschließen. ○ Feine Wasserschichten um die Partikel ermöglichen das „Rutschen“ und machen den Ton formbar. 3. Unterschied zu Porzellan: ○ Porzellan ist die einzige künstlich zusammengesetzte Tonmasse. ○ Unterscheidet sich in Plastizität und Verarbeitung von natürlichen Tonen. Grundbegriffe: Gestein: Stoffgemisch. Mineral: Einheitlicher Stoff. Hauptsorten von Ton Tonart Material Eigenschaften Brenntemperatur Anwendung Irdengut Natürlich vorkommendes Material, - Sintert nicht Bis ca. 1040°C Geschirr, Blumentöpfe, Studiokeramik, eisenhaltig - Farbig (eisenhaltig) Baukeramik (Innen/Außenbereich) - Poröser Scherben, wasserundicht - Bruchflächen: körnige, erdige Struktur - Benötigt Glasur (oft auf Bleifrittenbasis) Steingut Kalksteingut, Feldspatsteingut - Weiß (wenig Eisenoxid) Bis ca. Geschirr, Baukeramik (Innenbereich) - Ähnlich wie Irdengut 1100–1150°C Steinzeug Natürlich vorkommendes Material, sintert - Weiß oder farbig (eisenhaltig) 1200–1350°C Geschirr, Studiokeramik, Baukeramik - Dichtbrennend ab 1200°C (kein Wasser dringt (Innen/Außenbereich), Industriekeramik ein) (Sanitär, Elektro) - Bruchflächen: muschelige Struktur - Glasuren aus Naturrohstoffen Porzellan Künstlich zusammengesetztes Material, - Weiß Bis ca. 1500°C Geschirr, Studiokeramik, Industriekeramik sintert - Sintert (Sanitär, Elektro) - Teilweise durchscheinend (bei Wandstärken von 0,3–1 mm) - Bruchflächen: muschelige Struktur - Glasuren aus Naturmaterialien Klinkerton Natürlich vorkommendes Material, - Farbig (eisenhaltig) Bis ca. 1200°C Geschirr, Studiokeramik, Baukeramik eisenhaltig, sintert - Dichtbrennend (wird zu Steinzeugtonen (Innen/Außenbereich) gezählt) Manganton Natürlich vorkommendes Material - Schwarz Bis ca. 1200°C Geschirr, Baukeramik - Dichtbrennend Brennbereiche von verschiedenen Tonsorten Brennbereich Temperatur Tonsorten Eigenschaften Niederer Brennbereich 800° - 1000° Töpferton, Steingut - Kleines Schmelzintervall, schnelles Schmelzen - Gesamtschwindung: 6-8 % - Große Tonsubstanzpartikel Objektdesign Seite 1  - Große Tonsubstanzpartikel - Unplastische Mineralien senken Schmelzpunkt - Wenig Anmachwasser - Kaum Verformung beim Brand Mittlerer Brennbereich 1000° - 1200° Klinkertone, Manganton - Auch niederbrennendes Steinzeug genannt - Sintern ab 1100° - Langes Schmelzintervall - Gesamtschwindung: 10-12 % - Kleine Tonsubstanzpartikel - Mehr Anmachwasser - Unplastische Mineralien senken Schmelzpunkt Hoher Brennbereich 1200° - 1400° Steinzeug, Porzellan - Starkes Sintern - Starke Verformung - Gesamtschwindung: 10-18 % - Kleine Tonsubstanzpartikel - Viel Anmachwasser - Sehr langes Schmelzintervall Für Sondererzeugnisse werden zum Teil sehr hohe Temperaturen zwischen 1400° 1700° gebraucht, da sie zum Teil nur aus einzelnen keramischen Mineralien bestehen. Schwindungsbereiche 1. Trockenschwindung: ○ Reversibel durch Zugabe von Wasser. 2. Brennschwindung: ○ Irreversibel, da Tonmineralien sich ab ca. 800°C verändern. ○ Ab 1100°C beginnt der Sinterprozess, der Scherben wird verglast. Trocknungsphasen 1. Plastisch: ○ Feuchte, glänzende Oberfläche. ○ Masse formbar, da Tonpartikel optimal gleiten. 2. Lederhart: ○ Dunkel, matte Oberfläche. ○ Formling weniger empfindlich, begrenzt veränderbar. ○ Optimal für Arbeiten wie Abdrehen und Anbringen von Henkeln. 3. Lufttrocken: ○ Oberfläche zeigt helle Spuren beim Reiben. ○ Masse starr, nicht mehr formbar, enthält jedoch noch Kapillarwasser. 4. Knochentrocken: ○ Restliches Anmachwasser wird bei 80–100°C über mehrere Stunden entfernt. Anmachwasseranteil je nach Masse Fette Massen: Bis zu 25%. Magere Massen: Bis zu 15%. Gießmassen: Bis zu 40%. Fachgerechte Trocknung 1. Materialien für Unterlagen: ○ Holzbretter: Saugen Wasser auf, können sich verziehen. ○ Gipsunterlagen: Besser geeignet, da sie sich nicht verziehen. ○ Plastikfolien: Partielle Abdeckung (z. B. für Ränder, Henkel) zur gleichmäßigen Trocknung. 2. Optimale Umgebungen: ○ Trockenräume: Gleichmäßige Luftfeuchtigkeit, keine Zugluft, Schutz vor Deformationen. ○ Zugluft: Muss vermieden werden, da sie einseitige Trocknung und Verformungen begünstigt. ○ Industrielle Methoden: Heißlufttrockenkammern. Gedächtnis des Tones Tonplättchen: ○ Energetisch günstige Anordnung wird durch Formen gestört. ○ Beim Trocknen und Brennen kehren sie in ursprüngliche Lage zurück, was Rückverformungen verursachen kann. Folgen: ○ Verformte Rohlinge: Auch nach Korrektur im lederharten Zustand können sie im Hochbrand krumm werden. ○ Angesetzte Teile: Henkel, Ausgüsse und Garnituren können sich verziehen. ○ Gussnähte: Werden sichtbar, wenn sie nicht sorgfältig verputzt sind. Keramische Formgebungstechniken Technik Beschreibung Besonderheiten Aufwülsten Aufsetzen von Tonringen oder spiralförmige Anordnung von Ringe anfeuchten, aufrauen, mit Schlicker verbinden. Wülsten. Pinchtechnik Formen durch Kneifen, Zwicken und Quetschen. Start mit Tonklumpen, mittig eindrücken, rotierend zu Gefäß formen. Plattentechnik Tonplatten auswallen oder schneiden, leicht antrocknen lassen, Platten über Formen legen oder einformen, Verbindungen mit dann zuschneiden und zusammensetzen. Schlicker verstärken. Objektdesign Seite 2 Paddeltechnik Formen durch Klopfen mit einem Holzpaddel, rundem Stein als - Gegengewicht. Freidrehen Formen durch Zentrieren, Aufbrechen und Ziehen auf der Fertiges Gefäß mit Draht abschneiden. rotierenden Töpferscheibe. Abdrehen Spanabhebendes Bearbeiten eines lederharten Gefäßes, meist Gefäß kopfüber zentrieren und mit Tonwulst fixieren. Herausarbeiten des Fußrings. Drehen vom Stoss Serienfertigung kleiner Gefäße aus einem Tonkegel; Abschnitt oben Kegel wird erneut hochgedrückt und zentriert. am Kegel. Giessen Gießschlicker in Gipsform gegossen, feste Tonwand durch Restschlicker nach Standzeit ausgießen. Wasserentzug gebildet. Eindrehen Mechanisches Formen von Gefäßen (z. B. Blumentöpfe) mit Schablone ist an einem Halter befestigt, Form steckt in Metalltopf. Schablone in rotierender Gipsform. Überdrehen Herstellung flacher Gefäße (z. B. Teller) mit Schablone und Gipsform. Schablone formt Außenseite, Gipsform formt Innenseite. Strangpressen Ton wird durch Förderschnecke (wie Fleischwolf) transportiert und Mundstück bestimmt Form, v. a. für Ziegel und Backsteine. durch Mundstück gepresst. Trockenpressen Granulat aus trockenem Ton wird unter hohem Druck in Industrielle Technik für Wand- und Bodenplatten. Metallformen gepresst. 3D-Drucker/Extruder Schichtweiser Aufbau eines Objekts durch eine dünne Tonwurst aus Druckkopf bewegt sich auf drei Achsen, Design in 3D-Software einer Düse. erstellt. Schlicker und Engoben Giessschlicker Flüssiger Ton mit Verflüssigungsmittel. Benötigt weniger Anmachwasser. Vorteil: Gipsform wird weniger nass, geringere Trockenschwindung. Engoben Überzüge für lederharte Tongegenstände. Anpassung an die Schwindung des Tons für bessere Haftung. Hauptsächlich dekorativer Zweck, z.B. farbliche Veränderung der Oberfläche. Kann zum Malen genutzt werden, oft mit Pinsel oder Malhorn. Im Niedertemperaturbereich ist eine Glasur notwendig, um wasserdicht zu machen. Farben für Schlicker und Engoben Einfärbung durch Metalloxide oder Farbkörper. Farben verändern das Brennverhalten und den Schmelzpunkt. Vorsicht bei giftigen Oxiden: Schutzmaßnahmen wie Handschuhe, Staubmaske, sauberes Arbeiten notwendig. Oxide und Karbonate Oxide: Chemische Verbindung mit Sauerstoff, erzeugen charakteristische Farben in Verbindung mit Silikatgemischen. Karbonate: Anorganische Salze der Kohlensäure, schwächere Farbgebung, geeignet für zarte Farbtöne. Farbkörper Herstellung durch Glühen von färbenden Oxiden mit Silikatgemischen. Farbprodukt wird fein vermahlen, gewaschen und getrocknet. Farbpalette durch Farbkörper ist wesentlich größer als bei Oxideinfärbungen. Färbende Oxide in Engoben und Giessmassen Oxid Farbe Zusatzmenge (%) Effekt auf Engobe/Farbe Einfluss auf Schmelzpunkt Kobaltoxid (Co₂O₃) Blau 1–10% Blau in weißer Engobe Senkt den Schmelzpunkt Chromoxid (Cr₂O₃) Grün 3–12% Grün in weißer Engobe Erhöht den Schmelzpunkt Manganoxid (MnO₂) Braun/Schwarz 4–20% Braun-Schwarz in rotbrennenden Tonen Senkt den Schmelzpunkt Titandioxid (TiO₂) Weiß/Gelb 4–8% Gelb in weißer Engobe, Trübungsmittel für opake Glasuren Neutral Eisenoxid (Fe₂O₃) Gelb/Braun/Schwarz 3–10% Gelb-rötlich in weißer Engobe, Dunkelrot-Braunschwarz in Senkt den Schmelzpunkt rotbrennendem Ton Kupferoxid (CuO) Grün/Rot/Schwarz 4–8% Grün in weißer Engobe, erhöht Bleilässigkeit bei Senkt den Schmelzpunkt niederbrennenden Glasuren Carbonate (Kobalt, Kupfer, Blau/Grün/Braun (je Abhängig vom Oxid Feiner vermahlen, lösen sich schneller auf, giftiger im Gleicher Einfluss wie Mangan) nach Oxid) trockenen Zustand als Oxide entsprechende Oxide Glasuren Zweck von Glasuren: Macht keramische Gegenstände wasserdicht. Dient als Dekorelement (farbig, glänzend, matt, Effektglasuren). Anwendung nach Brennbereich: Niederbrennende Tone (Töpferton, Steingut): ○ Nach Vorbrand nicht wasserlöslich, aber Flüssigkeit kann durchsickern. ○ Glasur erforderlich für Geschirr und andere wasserdichte Anwendungen. Hochbrennende Tone (Steinzeug, Porzellan): ○ Nach Vorbrand wasserdurchlässig, nach Glattbrand dicht (gesintert). ○ Glasur aus hygienischen und dekorativen Gründen. Eigenschaften der Glasur: Objektdesign Seite 3 Eigenschaften der Glasur: Glasähnlicher Überzug, abgestimmt auf den Brennschwund der keramischen Masse. Mischung aus verschiedenen Mineralmehlen. Glasur-Komponenten: Netzwerkbildner: Quarz (Siliziumdioxid SiO₂). Netzwerkwandler: Natrium-/Kaliumoxide (z. B. Feldspat), Kreide, Bor/Bleiverbindungen. Stabilisator: Aluminiumoxid (macht Schmelze härter). Spezielle Glasuren: Salzglasur: Natriumchlorid verdampft bei hoher Temperatur, verbindet sich mit dem Scherben und bildet eine Glasur. Schmelzpunkt-Reduzierung: Einzelne Rohstoffe schmelzen erst bei hohen Temperaturen. Zusatzstoffe (z. B. Bortrioxid) senken den Schmelzpunkt (Eutektikum: gut schmelzend). Zusammensetzungen nach Brennbereich: Niederbrennend (900–1100°): ▪ Bleifreie Töpferglasur: Feldspat, Borax, Kalkspat, Kaolin, Quarz, Borsäure. ▪ Bleisilikat (wegen Giftigkeit nicht mehr verwendet). Hochbrennend (1100–1400°): ▪ Kalium-/Natriumoxid (Flussmittel). ▪ Quarz, Bortrioxid (Netzwerkbildner). ▪ Kalk (Netzwerkwandler, bildet gut haftende Zwischenschicht mit SiO₂ ab ca. 900°). Färbung von Glasuren: Mit Oxiden und Farbkörpern möglich. Experimentelle Ansätze: Verwendung von Aschen, Steinen, Schlamm, Mischungen von nieder- und hochbrennenden Tonen. Empirische Tests bieten vielfältige Möglichkeiten für Keramiker. Objektdesign Seite 4