Lasin uunitekniikoita
Mitä ovat lasin uunitekniikat?
Lasin uunitekniikat ovat menetelmiä, joissa valmiin lasin muotoa muokataan uunissa kuumentamalla. Toisin kuin lasinpuhalluksessa, kuumaa lasia ei muovata aktiivisesti, vaan se muotoutuu polton aikana passiivisesti lämpötilan, ajan, viskositeetin, painovoiman ja muotin vaikutuksesta. Työlämpötila valitaan yleensä 650–870 °C:n väliltä, mutta tietyissä menetelmissä se voi nousta yli 900 °C:een. Lasi otetaan ulos uunista vasta jäähdytyksen jälkeen.
Lasin uunitekniikoilla valmistetaan pääasiassa piensarjoja, uniikki-esineitä ja taideteoksia. Lautasia, valaisimien varjostimia ja esimerkiksi autojen tuulilaseja valmistetaan myös teollisesti lämpötaivuttamalla. Esineet ovat usein pienehköjä, osin siksi että suuren lasiesineen jäähdytys voi kestää jopa viikkoja.
Englanniksi lasin uunitekniikoista on pitkään käytetty nimitystä kiln techniques. Nykyisin suositaan kuitenkin nimityksiä kiln-formed glass tai warm glass. Suomessa on vakiintunut termi "uunitekniikat", joka on käytännössä sujuvampi kuin esimerkiksi ”uunissa muovattu” tai ”lämmin lasi”.
Etualalla lasiuuni, takana keramiikkauuni, jota voi käyttää myös lasipolttoihin.
Menetelmiä ja työtapoja
Lasin uunitekniikoihin kuuluu monia erilaisia menetelmiä. Useimmat niistä ovat variaatioita lasin lämpötaivutuksesta ja -muovauksesta, yhteensulatuksesta ja muottiinsulatuksesta sekä valusta.
Menetelmät voi jakaa karkeasti työlämpötilan mukaan:
- Matalat lämpötilat (n. 600–730 ˚C):
Lasia taivutetaan ja muovataan.
Monien lasimaalien ja emalien kiinnisulatus. - Keskilämpötilat (n. 730–870 °C):
Lasipaloja sulatetaan yhteen.
Vaikka tasolasin yhteensulatus ja muottiinsulatus ovat erilaisia työmenetelmiä, molemmat perustuvat lasin sulattamiseen. - Korkeat lämpötilat (n. 870–920 °C):
Lasi muuttuu niin juoksevaksi, että sitä voi valuttaa tai kammata.
Yllä mainitut lämpötilat ovat suuntaa-antavia ja perustuvat pehmeille sulatuslaseille. Tarkat arvot voivat vaihdella lasilaadun mukaan.
Vasemmalla muotti, oikealla siihen sulatettu lasinen simpukkamuoto.
Lämpötaivutus ja lämpömuovaus – eli slumppaus
Slumppauksessa lasia kuumennetaan sen verran, että se taipuu uuteen muotoon muotin mukaisesti tai kannattimien varassa. Työlämpötilat ovat matalampia kuin yhteensulatuksessa. Ohut sulatuslasi alkaa taipua oman painonsa alla noin 600 celsiusasteen yläpuolella. Liian korkeassa lämpötilassa lasi voi valua pois paikoiltaan.
Yleisintä on valmiin tasolasin tai yhteensulattamalla tehdyn levyn muotoilu taivuttamalla. Muitakin lasikappaleita käytetään – esimerkiksi lasipullojen taivutus, tai paremminkin lysäyttäminen, on suosittua. Teollisesti taivutetaan sekä pieniä kynttilämansetteja että suuria bussien etulaseja.
Lämpötaivutukseen voi tutustua esimerkiksi malliohjeiden avulla:
MALLIOHJE Matala vati ikkunalasista
Lasikudosmallissa yhdistyvät taivutus ja yhteensulatus. Lasisuikaleet lämpötaivutetaan ensin matalaksi aaltomuodoksi. Jäähtyneet suikaleet pujotellaan kudokseksi ja lopuksi sulatetaan kevyesti yhteen.
MALLIOHJE Kudottu lasi
Ohuesta kirkkaasta "ikkunalasista" taivutettiin aiemmin paljon tuhkakuppeja muun muassa mainostarkoituksiin ja matkamuistoiksi. Tuhkakuppeja koristeltiin eri tavoin, tähän kuviot on silkkipainettu.
Lämpötaivutuksessa kannattimien tai muotin varaan asetettua lasia kuumennetaan sen verran, että se taipuu, mutta lasin vahvuus ei muutu.
Lämpömuovauksessa lämpötila on korkeampi, ja lasi venyy ja ohenee joistain kohdista, kun taas toisaalla se paksuuntuu.
Slumppaus (engl. slumping) on yleinen nimitys lasin taivutukselle ja muovaukselle. Muita termejä ovat esimerkiksi vajutus ja roikotus (dropping, draping, folding), jotka kuvaavat tarkemmin, kuinka lasi on aseteltu muottiin ja miten taivutus tai muovaus tapahtuu.
Kaksi vasemmanpuoleista: lasi taipuu muotin pinnan mukaisesti muotin sisään ja muotin päälle. Toinen oikealta: lasi on tuettu keskeltä, ja reunat laskostuvat vapaasti. Oikealla on reunoilta tuettu lasi, joka taipuu ja venyy muotin keskellä olevasta aukosta.
Erilaisia lämpötaivutuksia
Vasemmalla koepalan lasit ennen polttoa. Kolme seuraavaa koepalaa on sulatettu eri lämpötiloissa matalasta tartuntasulatuksesta korkeaan täyssulatukseen.
Tasolasin yhteensulatus
Yhteensulatus on varmaan uunitekniikkamenetelmistä tunnetuin ja yleisin: tasolasin paloja sulatetaan yhteen, yleensä uudeksi levymäiseksi kappaleeksi.
Työlämpötila on noin 700:sta yli 800 °C:een. Yhteensulatukselle (fusing) ja sen voimakkuudelle on useita nimityksiä sekä englanniksi, että suomeksi. Nimitykset eivät ole täysin vakiintuneita, ja niitä voidaan käyttää myös eri merkityksessä kuin tässä.
Täyssulatuksessa (full fusing) lasit sulautuvat yhtenäiseksi ja tasapintaiseksi levyksi. Reunat ja kulmat pyöristyvät ja lasi pyrkii kuuden millimetrin vahvuuteen. Siksi yhteensulatustöiden paksuus on usein kuusi millimetriä, joka tyypillisesti koostuu kahdesta kolmen millin lasilevystä. Tätä paksummissa töissä käytetään muottia tai muita työtä rajaavia reunuksia.
MALLIOHJE Harmaa raitalautanen
Kohosulatuksessa ja tartuntasulatuksessa (tack fusing, contour fusing) lasit sulautuvat yhteen osittain, ja osa laseista jää koholle. Matalimmissa työlämpötiloissa lasipalat vain tarttuvat yhteen. Ne säilyttävät muotonsa, eivätkä särmät juurikaan pyöristy.
Kun työlämpötila on matala, lasi ei pyri kuroutumaan voimakkaasti. Kohosulatuksessa työn paksuus voi siksi olla alle kuusi millimetriä. Usein pohjalasina onkin kolmen millimetrin lasilevy, jonka päälle tehdään kuvioita lasipaloilla tai lasimurskalla. Kun työssä on sekä ohuita että paksumpia kohtia, jäähdytys on tehtävä erityisen huolellisesti.
MALLIOHJE Ruususeppele
Lasipalojen asettelulla voi vaikuttaa paljon lopputulokseen. Työn pohjan ei tarvitse olla yhtenäinen levy, vaan työn voi sulattaa myös paloista. Palojen muoto, asettelu ja työlämpötila vaikuttavat lopputulokseen.
Yhteensulatuksen variaatioita
Laminointi
Laminoinnin tunnetuin käyttökohde on turvalasi. Lasilevyjen väliin laminoitu muovikalvo pitää palat yhdessä myös lasin rikkoutuessa.
Uunitekniikoissa laminoinnilla tarkoitetaan muun materiaalin sulattamista eli "sinetöimistä" lasilevyjen väliin. Metalli, kivet ja vaikkapa keramiikkapalat rikkovat lasin helposti. Ohut metallilanka tai -folio (erityisesti kupari) sopii kuitenkin laminointiin hyvin, samoin esimerkiksi kiille (mica) ja keraamikuitupaperi.
Reliefi/tekstuurisulatus
(kiln carving, contouring, intaglio – upotettu reliefi) Uunilevylle asetettu matala, esimerkiksi keraamikuituhuovasta tehty kuvio, toistuu negatiivina sen päälle sulatettuun lasiin.
Kampaus
Erivärisiä laseja kuumennetaan korkeaan lämpötilaan niin, että lasi muuttuu hyvin pehmeäksi. Kun lasin pintaa vedetään metallipiikillä, syntyy sulkamaisia kuvioita.
Frittimaalauskoepaloissa on lasimurskaa ja jauhetta eri karkeuksina. Osa on ripoteltu kuivana, osa lisätty kosteana.
Pintakoristelu
Yhteensopivia laseja saa levyjen lisäksi myös esimerkiksi jauheina, lankoina ja hiutaleina, joilla lasia voi kuvioida monipuolisesti. Saatavana on myös muita lasille ja uunitekniikoihin sopivia maaleja ja väriaineita. Osa posliinimaalaus- ja keramiikkaväreistä sopii myös lasin sulatustöihin, mutta sopivuus on syytä testata etukäteen.
Esimerkkejä yhteensulatuksesta
Muottiinsulatus
Muottiinsulatus on yleistermi, joka kattaa monenlaisia toteutustapoja. Yksinkertaisin muottiinsulatus tehdään avoimeen muottiin. Monimutkaisemmat menetelmät, kuten vahavalu ja pâte de verre, voidaan myös lukea muottiinsulatuksiin. Uunivalu voi viitata joko yleisesti muottiinsulatukseen tai korkeammassa lämpötilassa tehtävään sulatukseen.
Yleisimpiä muottiinsulatusmuotteja ovat valetut, kertakäyttöiset kipsiseosmuotit. Haluttu muoto, malline, muovataan usein savesta. Sen päälle valetaan muotti. Malline poistetaan kovettuneesta muotista, ja sen tilalle jäänyt onkalo täytetään lasikappaleilla. Sulatuspoltossa lasi sulautuu yhteen ja muotoutuu muotin mukaisesti. Polton jälkeen muotti poistetaan lasin ympäriltä. Valmis lasiesine toistaa mallin yksityiskohdat ja muodon.
Lasin viimeistely, hiomalla tai muulla tavoin kylmätyöstämällä, on usein tarpeen.
Muottiinsulatusten mittakaava yltää pienistä koruista kymmenien kilojen painoisiin veistoksiin.
MALLIOHJE Muottiinsulatettu matala reliefi
Lasimurskalla ja -paloilla täytettyjä kipsiseosmuotteja odottamassa polttoa. Niiden ympärillä uunilevyllä on kevyt "suojamuuri" ja alla karkeaa samottia. Mikäli muotit halkeaisivat, suojaukset estävät muoteista valuvan lasin pääsyn uunilevylle tai uunin pohjalle.
Pâte de verre (pdv)
Ransk. pâte de verre, engl. glass paste, ”lasitahna”
Pâte de verreen käytetään hienoa lasimurskaa, joka sekoitetaan veden ja usein myös sideaineen kanssa tahnaksi. Lasin hienojakoisuus vaikuttaa sekä sen lisäämistapaan, että lopputulokseen, ja erottaa pdv:n muista muottiinsulatuksista.
Työlämpötila on matala. Lasi sintrautuu kiinteäksi eli murska tarttuu yhteen, mutta ei täysin sula. Lasimurskan väleihin jää hyvin pieniä ilmakuplia, jotka muuttavat läpinäkyvän lasin opaalisen läpikuultavaksi.
Jo syntyaikoinaan pâte de verre -tekniikasta oli erilaisia versioita. Yleisintä on täyttää koko muotti lasilla. Ohutseinäisen pâte de verre -esineen valmistustapa ja lopputulos poikkeavat muista pdv-menetelmistä. Siinä laitetaan muotin sisäseinämälle vain ohut lasikerros, joten myös valmiin esineen seinämät ovat hyvin ohuet.
Uusia pdv:n kaltaisia menetelmiä ovat muun muassa lasisavi ja ”Freeze and fuse”.
MALLIOHJE Ohutseinäinen pâte de verre
Vasemmalla osa Nanny Stillin pâte de verre -teoksesta, Uida – Uszik – To swim, 1993. Antoine Leperlierin johdolla Sars-Poteries'sa tehty työ edustaa perinteistä ranskalaista pâte de verre -menetelmää.
Kuva Päivi Kekäläinen
Oikealla yksityiskohta Tuulella-sarjan pâte de verre -teoksesta, Päivi Kekäläinen, 2003. Diana Hobson kehittämässä ohutseinäisessä pâte de verressä lasia laitetaan vain ohut kerros muotin seinämälle.
Vahavalu – katoava malli
– lost wax (engl.), cire perdue (ransk.): katoava vaha
Vahavalu on kuvanveiston puolelta lainattu ja lasin uunitekniikoihin sovellettu muotin valmistusmenetelmä.
Malli muovaillaan, kaiverretaan tai valetaan vahasta. Sen ympärille valetaan poltonkestävä, usein kipsiseoksesta valmistettu muotti. Vaha sulatetaan ja poltetaan pois. Muotti voidaan täyttää lasilla usealla eri tavalla. Vahavaluna voi valmistaa hyvinkin monimutkaisia ja yksityiskohtaisia esineitä.
Jonkin verran käytetään myös muita ˮkatoaviaˮ malleja. Tarinan mukaan Georges Despret (1862–1952) valoi oikean sammakon muottiin, poltti sen pois ja sulatti muotissa lasisammakon. Myöhemmin mallimateriaalina on käytetty mm. styroksia, ja jopa jäätä.
Vahan ja muiden materiaalien käsittelyssä on huomioitava turvallisuus: kuumennuksessa ja poltossa on haitallisten kaasujen ja tulipalon vaara.
Vahavaluja
Lasin valu tai valutus
Muotin tai uunilevyn yläpuolelle asetetaan sulatusastia, jonka pohjassa on yksi tai useampia reikiä. Astian sijaan voidaan käyttää myös vaikkapa metalliverkkoa. Lämpötila nostetaan niin korkealle, että astiaan laitettu lasi sulaa ja valuu alas reiästä. Valutettu lasi eroaa ”paikallaan” sulatetusta lasista, esimerkiksi värit sekoittuvat eri tavalla.
Kukkaruukkuvalussa sulatusastiana on keraaminen (lasittamaton) kukkaruukku – siinä on valureikäkin jo valmiina. Bullseyen kehittämällä Vitrigraph-uunilla valutetaan ohutta lasilankaa.
Mosaiikki
Mosaiikki tarkoittaa pienistä paloista koottua kuvaa tai kuviota. Lasista valmistetaan mosaiikia monilla tavoilla.
Lasimosaiikkia ovat lasipaloista sommitellut ja taustaan liimalla tai laastilla kiinnitetyt ja saumatut kuviot. Tutumpia ovat pienet mosaiikkilasilaatat, joilla päällystetään seiniä ja lattioita. Tesserat (lat., ital.) ovat kuutionmuotoisiksi lohkottuja lasipaloja, joista on tehty näyttäviä seinämosaiikkeja jo antiikin aikoina. Tälle lasille on tyypillistä värejä korostava voimakas kiilto. Mikromosaiikissa käytetään pienen pieniä lasinpaloja. Paloja voi olla jopa satoja neliösenttimetrin alalla. Mikromosaiikki oli hyvin suosittua 1700- ja 1800-luvuilla, jolloin Italiassa valmistettiin muun muassa koruja turisteille.
Mosaiikkilasia on esimerkiksi puhallettu lasi, jonka kuviointiin käytetään kuviollisia millefiori- tai murrina-paloja. Sulatettua mosaiikkilasia valmistettiin jo ennen lasin puhalluksen keksimistä. Lasipaloja sulatettiin levyksi, joka taivutettiin edelleen muotin päällä astiaksi. Paloja sulatettiin myös muotissa suoraan kolmiulotteiseen muotoon. Lopuksi pinnat hiottiin.
Tessera-paloissa on hyvin laaja värivalikoima. Niitä ei ole tarkoitettu yhteen sulatettavaksi. Kuvan palat ovat Muranosta.
Sulatettu ja taivutettu mosaiikkilasi on yksi mosaiikin variaatioista.
Pieni mosaiikkilautanen Venetsiasta. Yksiväristen vihreiden palojen rajat erottuvat kevyinä viivoina.
Murrine ja millefiori
Lasitankoa valmistetaan vetämällä, usein käsityönä lasihytissä. Vedetyn tangon tai puikon poikkileikkaus on pyöreä. Niitä valmistetaan sekä yksivärisinä, että kuviollisina. Kuvio tulee esiin tangosta leikatussa viipaleessa.
Kuviollisia puikkoja tai tankoja, yleensä niiden paloja, on saatavilla valmiina. Kukka- ja tähtikuviot ovat yleisiä, siitä myös italialainen nimitys, millefiori, joka tarkoittaa ”tuhat kukkaa”. Millefioripuikkoja on Venetsiassa kutsuttu murrineiksi 1900-luvun alusta alkaen. Puikkojen kuviot voivat olla hyvinkin monimutkaisia. Pienessä helmikirjassa on lyhyt kuvaus lasin vetämisestä ja murrinen valmistuksesta.
Sulatustöissä on varmistettava palojen yhteensopivuus muun käytetyn lasin kanssa.
Kuviotangot
Kuviotankoa (pattern bar), voi valmistaa myös pitkään ja kapeaan muottiin sulattamalla. Selkein kuvio syntyy, kun käytetään muotin pituisia lasilevyn suikaleita tai puikkoa. Murskaa tai lasinpaloja sulatettaessa tangon viipaleista tulee keskenään erilaisia.
Vasemmalla itse tehdyn kuviotangon pätkä ja siitä leikattu viipale. Oikealla viipaleista sulatettuja koruja.