Menguasai Formulasi Glasir: Panduan Komprehensif untuk Keramikus di Seluruh Dunia

Formulasi glasir adalah aspek keramik yang kompleks namun memuaskan. Memahami prinsip di balik pembuatan glasir memberdayakan Anda untuk mencapai efek unik, memecahkan masalah, dan pada akhirnya mengekspresikan visi artistik Anda dengan lebih penuh. Panduan komprehensif ini memberikan penyelaman mendalam ke dalam dunia formulasi glasir, mencakup segalanya mulai dari dasar-dasar kimia glasir hingga teknik-teknik canggih untuk menciptakan glasir yang menakjubkan dan andal. Baik Anda seorang pemula yang baru memulai atau keramikus berpengalaman yang ingin menyempurnakan keterampilan Anda, panduan ini akan membekali Anda dengan pengetahuan dan alat yang Anda butuhkan untuk menguasai seni formulasi glasir.

Memahami Kimia Glasir

Glasir pada dasarnya adalah lapisan tipis kaca yang menyatu dengan badan keramik selama pembakaran. Untuk memahami cara kerja glasir, penting untuk memahami beberapa konsep dasar kimia kaca.

Tiga Pilar Glasir: Fluks, Stabilizer, dan Pembentuk Kaca

Glasir terdiri dari tiga komponen penting, yang sering disebut sebagai "tiga pilar":

Fluks: Bahan-bahan ini menurunkan titik leleh glasir. Fluks yang umum termasuk natrium, kalium, litium, kalsium, magnesium, barium, dan seng oksida. Fluks yang berbeda memengaruhi glasir dengan cara yang berbeda, memengaruhi titik leleh, respons warna, dan tekstur permukaannya. Sebagai contoh, soda ash (natrium karbonat) adalah fluks yang kuat tetapi dapat menyebabkan retak seribu (crazing) jika digunakan berlebihan. Litium karbonat adalah fluks kuat lainnya yang sering digunakan untuk menciptakan warna-warna cerah dan permukaan yang halus.
Stabilizer: Bahan-bahan ini memberikan struktur dan stabilitas pada glasir cair. Stabilizer yang paling penting adalah alumina (Al₂O₃), biasanya dimasukkan melalui mineral lempung seperti kaolin atau melalui alumina hidrat. Alumina meningkatkan viskositas glasir, mencegahnya mengalir dari pot selama pembakaran dan juga meningkatkan daya tahan glasir.
Pembentuk Kaca: Silika (SiO₂) adalah pembentuk kaca utama. Ia membentuk jaringan kaca dari glasir. Silika sendiri memiliki titik leleh yang sangat tinggi, itulah sebabnya fluks diperlukan agar dapat meleleh pada suhu pembakaran keramik. Kuarsa dan flint adalah sumber umum silika dalam glasir.

Rumus Molekuler Kesatuan (UMF)

Rumus Molekuler Kesatuan (UMF) adalah cara standar untuk merepresentasikan komposisi kimia dari suatu glasir. Rumus ini menyatakan rasio molar relatif dari berbagai oksida dalam formula glasir, dengan jumlah fluks dinormalisasi menjadi 1,0. Hal ini memungkinkan perbandingan dan analisis resep glasir yang berbeda menjadi lebih mudah.

UMF disusun sebagai berikut:

Fluks: RO (misalnya, CaO, MgO, BaO, ZnO) + R₂O (misalnya, Na₂O, K₂O, Li₂O) = 1.0

Stabilizer: R₂O₃ (misalnya, Al₂O₃)

Pembentuk Kaca: RO₂ (misalnya, SiO₂)

Memahami UMF memungkinkan Anda untuk menyesuaikan proporsi berbagai oksida dalam formula glasir Anda untuk mencapai sifat-sifat tertentu. Sebagai contoh, meningkatkan kandungan silika umumnya akan membuat glasir lebih tahan lama dan lebih kecil kemungkinannya untuk retak seribu, sementara meningkatkan kandungan fluks akan menurunkan suhu leleh dan membuat glasir lebih cair.

Menjelajahi Bahan Baku

Berbagai macam bahan baku dapat digunakan dalam formulasi glasir, masing-masing menyumbangkan oksida spesifik dan memengaruhi sifat akhir glasir. Memahami bahan-bahan ini sangat penting untuk menciptakan glasir yang berhasil.

Bahan Glasir Umum dan Peranannya

Lempung: Kaolin (China clay) adalah sumber umum alumina dan silika. Ini membantu menahan glasir dalam suspensi di air dan memberikan badan pada adonan glasir. Ball clay juga dapat digunakan tetapi mengandung lebih banyak pengotor dan dapat memengaruhi warna glasir.
Sumber Silika: Kuarsa dan flint adalah bentuk murni dari silika. Mereka sering digiling halus untuk memastikan pelelehan yang tepat. Pasir juga bisa digunakan tetapi harus sangat bersih dan bebas dari pengotor.
Feldspar: Mineral-mineral ini adalah campuran kompleks dari silika, alumina, dan berbagai fluks (natrium, kalium, kalsium). Mereka adalah sumber umum dari beberapa oksida dalam glasir. Contohnya termasuk:

Soda Feldspar (Albit): Tinggi kandungan natrium oksida.
Potash Feldspar (Orthoclase): Tinggi kandungan kalium oksida.
Calcium Feldspar (Anorthite): Tinggi kandungan kalsium oksida.

Karbonat: Bahan-bahan ini terurai selama pembakaran, melepaskan karbon dioksida dan meninggalkan oksida logam. Contohnya termasuk:

Kalsium Karbonat (Whiting): Sumber kalsium oksida.
Magnesium Karbonat (Magnesit): Sumber magnesium oksida.
Barium Karbonat: Sumber barium oksida (gunakan dengan hati-hati - beracun!).
Stronsium Karbonat: Sumber stronsium oksida.

Oksida: Oksida logam murni dapat ditambahkan ke glasir untuk mencapai warna dan efek tertentu. Contohnya termasuk:

Oksida Besi (Oksida Besi Merah, Oksida Besi Hitam): Menghasilkan warna cokelat, kuning, hijau, dan hitam, tergantung pada atmosfer pembakaran.
Oksida Tembaga (Tembaga Karbonat): Menghasilkan warna hijau dalam oksidasi dan merah dalam reduksi.
Oksida Kobalt (Kobalt Karbonat): Menghasilkan warna biru yang kuat.
Mangan Dioksida: Menghasilkan warna cokelat, ungu, dan hitam.
Kromium Oksida: Menghasilkan warna hijau.
Titanium Dioksida: Menghasilkan efek rutil dan dapat memengaruhi warna.

Frit: Ini adalah kaca yang telah dilelehkan sebelumnya dan digiling menjadi bubuk. Frit digunakan untuk memasukkan fluks dan oksida lain dalam bentuk yang lebih stabil dan dapat diprediksi. Frit sangat berguna untuk menggabungkan bahan yang larut seperti boraks atau bahan yang melepaskan gas selama pembakaran, seperti karbonat. Penggunaan frit dapat membantu meminimalkan cacat glasir.
Aditif Lainnya:

Bentonit: Sejenis lempung yang berfungsi sebagai suspender dan membantu menjaga glasir tetap dalam suspensi.
Gom CMC (Carboxymethyl Cellulose): Gom organik yang digunakan untuk meningkatkan daya rekat glasir dan mencegah pengendapan.
Garam Epsom (Magnesium Sulfat): Dapat ditambahkan untuk mendeflokulasi glasir dan meningkatkan sifat kuasnya.

Pertimbangan Keselamatan

Banyak bahan glasir berbahaya jika terhirup atau tertelan. Selalu kenakan respirator saat menangani bahan glasir kering dan bekerja di area yang berventilasi baik. Beberapa bahan, seperti barium karbonat, sangat beracun dan memerlukan kehati-hatian ekstra. Selalu konsultasikan Lembar Data Keselamatan Bahan (MSDS) untuk setiap bahan yang Anda gunakan dan ikuti tindakan pencegahan keselamatan yang direkomendasikan.

Teknik Perhitungan Glasir

Menghitung resep glasir mungkin tampak menakutkan pada awalnya, tetapi ini adalah keterampilan penting untuk memahami dan memanipulasi formula glasir. Ada beberapa metode untuk menghitung glasir, mulai dari perhitungan persentase sederhana hingga perhitungan UMF yang lebih kompleks.

Dari Persentase ke Gram: Resep Batch

Sebagian besar resep glasir pada awalnya disajikan sebagai persentase. Untuk membuat satu batch glasir, Anda perlu mengubah persentase ini menjadi gram (atau unit berat lainnya). Prosesnya sederhana:

Tentukan total ukuran batch yang ingin Anda buat (misalnya, 1000 gram).
Kalikan setiap persentase dalam resep dengan total ukuran batch.
Bagi hasilnya dengan 100 untuk mendapatkan berat setiap bahan dalam gram.

Contoh:

Sebuah resep glasir diberikan sebagai:

Feldspar: 50%
Kaolin: 25%
Whiting: 25%

Untuk membuat batch 1000 gram, perhitungannya adalah:

Feldspar: (50/100) * 1000 = 500 gram
Kaolin: (25/100) * 1000 = 250 gram
Whiting: (25/100) * 1000 = 250 gram

Menggunakan Perangkat Lunak Perhitungan Glasir

Beberapa program perangkat lunak dan alat daring dapat sangat menyederhanakan perhitungan glasir. Alat-alat ini memungkinkan Anda untuk memasukkan UMF yang diinginkan atau persentase oksida target, dan mereka akan menghitung resep batch untuk Anda. Mereka juga memungkinkan Anda untuk dengan mudah menyesuaikan resep dan melihat bagaimana hal itu memengaruhi komposisi glasir secara keseluruhan. Beberapa pilihan populer termasuk:

Insight-Live: Program perhitungan glasir berbasis web dengan berbagai fitur, termasuk perhitungan UMF, basis data bahan, dan berbagi resep.
GlazeMaster: Program perangkat lunak desktop untuk perhitungan glasir dan manajemen resep.
Matrix: Pilihan lain berbasis web untuk perhitungan glasir.

Memahami Rumus Batas

Rumus batas adalah pedoman yang mendefinisikan rentang yang dapat diterima untuk berbagai oksida dalam glasir. Rumus ini menyediakan kerangka kerja untuk menciptakan glasir yang seimbang dan stabil. Dengan mematuhi rumus batas, Anda dapat meminimalkan risiko cacat glasir seperti retak seribu (crazing), shivering, dan leaching.

Sebagai contoh, rumus batas tipikal untuk glasir cone 6 mungkin adalah:

Al₂O₃: 0.3 - 0.6
SiO₂: 2.0 - 4.0

Ini berarti bahwa kandungan alumina dalam glasir harus berada di antara 0,3 dan 0,6 mol, dan kandungan silika harus berada di antara 2,0 dan 4,0 mol.

Suhu dan Atmosfer Pembakaran

Suhu dan atmosfer pembakaran memiliki efek mendalam pada penampilan akhir glasir. Glasir yang berbeda dirancang untuk matang pada suhu yang berbeda, dan atmosfer di dalam tanur dapat secara signifikan memengaruhi warna dan tekstur glasir.

Memahami Suhu Cone

Suhu pembakaran keramik biasanya diukur menggunakan cone pirometrik. Ini adalah piramida kecil dan ramping yang terbuat dari bahan keramik yang melunak dan membengkok pada suhu tertentu. Nomor cone yang berbeda sesuai dengan rentang suhu yang berbeda.

Rentang pembakaran umum meliputi:

Cone 06-04 (Suhu Rendah): Sekitar 1830-1945°F (1000-1063°C). Cocok untuk gerabah dan raku.
Cone 5-6 (Suhu Menengah): Sekitar 2167-2232°F (1186-1222°C). Rentang yang populer untuk stoneware dan porselen.
Cone 8-10 (Suhu Tinggi): Sekitar 2282-2381°F (1250-1305°C). Biasanya digunakan untuk porselen dan stoneware suhu tinggi.

Pembakaran Oksidasi vs. Reduksi

Atmosfer di dalam tanur selama pembakaran bisa bersifat oksidasi atau reduksi. Atmosfer oksidasi adalah atmosfer dengan banyak oksigen, sedangkan atmosfer reduksi adalah atmosfer dengan jumlah oksigen yang terbatas.

Pembakaran Oksidasi: Dicapai dalam tanur listrik dan tanur gas dengan pasokan udara yang cukup. Pembakaran oksidasi umumnya menghasilkan warna yang lebih cerah dan lebih konsisten.
Pembakaran Reduksi: Dicapai dalam tanur gas dengan membatasi pasokan udara. Pembakaran reduksi menciptakan atmosfer kaya karbon yang dapat mengubah keadaan oksidasi oksida logam, menghasilkan efek warna yang unik dan seringkali tidak dapat diprediksi. Glasir merah tembaga, misalnya, biasanya dicapai melalui pembakaran reduksi.

Pemecahan Masalah Cacat Glasir

Cacat glasir adalah tantangan umum dalam keramik, tetapi memahami penyebab cacat ini dapat membantu Anda mencegah dan memperbaikinya.

Cacat Glasir Umum dan Penyebabnya

Crazing (Retak Seribu): Jaringan retakan halus di permukaan glasir. Crazing biasanya disebabkan oleh ketidakcocokan ekspansi termal antara glasir dan badan lempung. Glasir menyusut lebih banyak daripada badan lempung selama pendinginan, menyebabkannya retak. Solusinya meliputi:

Meningkatkan kandungan silika pada glasir.
Mengurangi kandungan alkali (natrium, kalium, litium) pada glasir.
Menggunakan badan lempung dengan ekspansi termal yang lebih rendah.

Shivering: Kebalikan dari crazing, di mana glasir terkelupas dari badan keramik. Shivering disebabkan oleh glasir yang menyusut lebih sedikit daripada badan lempung selama pendinginan. Solusinya meliputi:

Mengurangi kandungan silika pada glasir.
Meningkatkan kandungan alkali pada glasir.
Menggunakan badan lempung dengan ekspansi termal yang lebih tinggi.

Crawling (Mengkerut): Glasir menarik diri dari permukaan selama pembakaran, meninggalkan bercak-bercak kosong pada keramik. Crawling dapat disebabkan oleh:

Pengaplikasian glasir yang terlalu tebal.
Pengaplikasian glasir di atas permukaan yang berdebu atau berminyak.
Menggunakan glasir dengan tegangan permukaan yang tinggi.

Pinholing (Lubang Jarum): Lubang-lubang kecil di permukaan glasir. Pinholing dapat disebabkan oleh:

Gas yang keluar dari badan lempung atau glasir selama pembakaran.
Waktu perendaman (soaking) yang tidak cukup pada suhu puncak pembakaran.
Pengaplikasian glasir di atas badan lempung yang porus atau kurang matang.

Running (Meleleh): Glasir mengalir berlebihan selama pembakaran, menyebabkannya menetes dari pot. Running disebabkan oleh:

Menggunakan glasir dengan viskositas yang sangat rendah.
Pembakaran glasir yang berlebihan (overfiring).
Pengaplikasian glasir yang terlalu tebal.

Blistering (Melepuh): Gelembung besar atau lepuhan di permukaan glasir. Blistering dapat disebabkan oleh:

Pembakaran glasir yang berlebihan (overfiring).
Gas yang terperangkap dalam glasir selama pembakaran.
Kadar karbonat yang tinggi dalam glasir.

Dulling (Kusam): Glasir yang tidak cukup mengkilap. Kusam dapat disebabkan oleh:

Pembakaran yang kurang matang (underfiring).
Terlalu banyak alumina dalam glasir.
Devitrifikasi (pembentukan kristal di permukaan).

Pengujian Diagnostik

Saat memecahkan masalah cacat glasir, sangat membantu untuk melakukan tes diagnostik untuk mengidentifikasi penyebab dasarnya. Beberapa tes yang berguna meliputi:

Line Blend: Secara bertahap memvariasikan proporsi dua bahan dalam glasir untuk melihat bagaimana hal itu memengaruhi sifat-sifat glasir.
Triaxial Blend: Mencampur tiga bahan yang berbeda dalam proporsi yang bervariasi untuk menjelajahi berbagai kemungkinan glasir yang lebih luas.
Tes Ekspansi Termal: Mengukur ekspansi termal glasir dan badan lempung untuk memeriksa kompatibilitas.
Tes Rentang Pembakaran: Membakar glasir pada suhu yang berbeda untuk menentukan rentang pembakaran optimalnya.

Teknik Glasir Tingkat Lanjut

Setelah Anda memiliki pemahaman yang kuat tentang dasar-dasar formulasi glasir, Anda dapat mulai menjelajahi teknik yang lebih canggih untuk menciptakan efek yang unik dan canggih.

Glasir Rutil

Rutil (titanium dioksida) adalah bahan serbaguna yang dapat menciptakan berbagai macam efek dalam glasir, dari variasi halus hingga pertumbuhan kristal yang dramatis. Glasir rutil sering memiliki penampilan berbintik-bintik atau bergaris-garis, dengan variasi warna dan tekstur. Efek ini disebabkan oleh titanium dioksida yang mengkristal keluar dari glasir cair selama pendinginan.

Glasir Kristalin

Glasir kristalin ditandai dengan pertumbuhan kristal besar yang terlihat di permukaan glasir. Kristal-kristal ini biasanya adalah kristal seng silikat (willemite). Glasir kristalin memerlukan kontrol yang tepat atas jadwal pembakaran dan komposisi glasir untuk mencapai pertumbuhan kristal yang berhasil.

Glasir Opalesen

Glasir opalesen menunjukkan penampilan seperti susu atau warna-warni, mirip dengan batu permata opal. Efek ini disebabkan oleh hamburan cahaya oleh partikel-partikel kecil yang tersuspensi dalam glasir. Opalesensi dapat dicapai dengan menambahkan bahan-bahan seperti timah oksida, zirkonium oksida, atau titanium dioksida ke dalam glasir.

Glasir Vulkanik

Glasir vulkanik ditandai dengan permukaannya yang kasar, berlubang, dan bergelembung, menyerupai batuan vulkanik. Glasir ini sering dibuat dengan menambahkan bahan yang terurai dan melepaskan gas selama pembakaran, menciptakan tekstur permukaan yang khas. Bahan-bahan seperti silikon karbida, besi sulfida, atau mangan dioksida dapat digunakan untuk menciptakan efek vulkanik.

Resep Glasir: Titik Awal

Berikut adalah beberapa resep glasir untuk Anda mulai. Ingatlah untuk selalu menguji glasir dalam skala kecil sebelum mengaplikasikannya ke karya yang besar.

Glasir Bening Cone 6

Frit 3134: 50%
Kaolin: 25%
Silika: 25%

Glasir Matte Cone 6

Frit 3134: 40%
EPK: 20%
Whiting: 20%
Silika: 20%

Iron Wash Cone 6 (untuk efek dekoratif)

Oksida Besi Merah: 50%
Ball Clay: 50%

Catatan: Resep-resep ini adalah titik awal dan mungkin perlu disesuaikan agar sesuai dengan badan lempung spesifik Anda, kondisi pembakaran, dan efek yang diinginkan. Selalu uji secara menyeluruh.

Sumber Daya untuk Pembelajaran Lebih Lanjut

Ada banyak sumber daya unggulan yang tersedia untuk mempelajari lebih lanjut tentang formulasi glasir. Berikut adalah beberapa saran:

Buku:

"Ceramic Science for the Potter" oleh W.G. Lawrence
"Mastering Cone 6 Glazes" oleh John Hesselberth dan Ron Roy
"The Complete Guide to Mid-Range Glazes" oleh John Britt

Situs Web dan Forum Online:

Ceramic Arts Daily
Potters.org
Clayart

Lokakarya dan Kelas:

Hadiri lokakarya dan kelas yang diajarkan oleh keramikus berpengalaman untuk belajar dari keahlian mereka dan mendapatkan pengalaman langsung.

Kesimpulan

Formulasi glasir adalah perjalanan penemuan dan eksperimen. Dengan memahami prinsip-prinsip kimia glasir, menjelajahi bahan baku, dan menguasai teknik perhitungan, Anda dapat membuka dunia kemungkinan kreatif. Jangan takut untuk bereksperimen, membuat catatan, dan belajar dari kesalahan Anda. Dengan kesabaran dan ketekunan, Anda dapat mengembangkan resep glasir unik Anda sendiri dan menciptakan seni keramik yang menakjubkan yang mencerminkan visi pribadi Anda. Ingatlah bahwa formulasi glasir bukanlah ilmu pasti, dan akan selalu ada unsur kejutan dan kebetulan. Rangkullah hal-hal tak terduga dan nikmati proses menciptakan glasir yang indah dan fungsional.