FR2767812A1 - Process for decoration by inlaid pearls on glasses, enamels and ceramics - Google Patents

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Abstract

The decoration of glasses, enamels and ceramics involves the selection of a mixture of vitreous materials and organic materials which are shaped roughly into a simple form in order to obtain, by an appropriate heating, some perfectly spherical pearls which are fixed solidly onto the object to be decorated The heating used in this process varies with the materials used. For glass the temperature used would be 500 deg C whilst for porcelain it would be 1250 deg C.

Description

PROCEDE DE DECORATION PAR PERLES D'EMAIL SUR LES VERRES,
EMAUX ET CERAMIQUES
La présente invention concerne les effets décoratifs des verres, émaux sur métaux et céramiques par incrustation de perles.METHOD FOR DECORATING EMAIL PEARLS ON GLASSES,
EMAUX AND CERAMICS
The present invention relates to the decorative effects of glasses, enamels on metals and ceramics by pearl inlay.

Dans la tradition et par les mythes et symboles attachés aux perles, des décorations par perles existent depuis des siècles. Plusieurs procédés ont été mis en oeuvre ne conduisant pas à la production de vraies perles, pour les uns et avec des résultats aléatoires ou des processus complexes, pour les autres. Il s'agit:
De gouttes d'émail possédant plus ou moins de relief sans atteindre la sphéricité d'une perle.In tradition and by the myths and symbols attached to pearls, pearl decorations have existed for centuries. Several processes have been implemented that do not lead to the production of real pearls, some with random results or complex processes, for others. It's about:
Enamel drops with more or less relief without reaching the sphericity of a pearl.

De semi-perles confectionnées par le moule même de fabrication de l'objet à décorer. Semi-pearls made by the same mold of manufacture of the object to decorate.

Les perles sont alors des demi-sphères, formes géométriques nécessaires au démoulage. Pour obtenir de vraies perles, le moule doit se présenter en, au moins, deux parties, ce qui en limite l'usage et interdit des réalisations de très petits diamètres. D'autre part, pour des décorations sur faïences et porcelaines et dans le cas de semi-perles, I'émaillage a pour effet d'atténuer encore l'effet de perles, d'où les réalisations les plus fréquentes sans émail, donc sans brillance et sans couleur. Dans les décorations sur verres, on trouve le pastillage qui est un dépôt à chaud sur une surface partiellement refroidie de formes diverses à l'aide d'un outil. 11 s'agit d'un moulage de figures ou perles mais dont la nécessité du démoulage implique une forme de demi-sphère et non de vraie perle.
fi a existé des productions de vraies perles dont certaines ne paraissent avoir réussies que par hasard. Par exemple, en porcelaine on trouve des pièces anciennes avec des perles dont la solidité à la surface des objets est très faible. Dans ce domaine, il n'existe aucune fabrication depuis de nombreuses décennies. C > n peut ainsi observer:
De vraies perles sphériques mais se détachant assez facilement des surfaces des objets décorés
Des perles préfabriquées et collées à la surface des objets par tous procédés, notamment, pour les céramiques, par collage à l'émail suivi d'une cuisson. C'est un procédé long à mettre en oeuvre nécessitant, souvent, une décoration.The pearls are then half-spheres, geometrical shapes necessary for demolding. To obtain real beads, the mold must be in at least two parts, which limits the use and prohibits realizations of very small diameters. On the other hand, for decorations on earthenware and porcelain and in the case of semi-pearls, enamelling has the effect of further mitigating the effect of pearls, hence the most common achievements without enamel, so without shine and without color. In glass decorations, there is pelletization which is a hot deposit on a partially cooled surface of various shapes using a tool. It is a molding of figures or beads but the need for demolding involves a form of half-sphere and not real pearl.
There have been productions of real pearls, some of which seem to have succeeded only by chance. For example, in porcelain there are old pieces with pearls whose solidity on the surface of objects is very small. In this field, there is no manufacturing for many decades. C> n can thus observe:
Real spherical beads but easily detached from the surfaces of decorated objects
Precast beads and glued to the surface of objects by any process, including, for ceramics, by gluing enamel followed by cooking. It is a long process to implement requiring, often, a decoration.

Des perles en verre soufflé ou produites par des moules ouvrants puis collées sur les pièces à décorer. Ce procédé est identique au précédent avec les mêmes inconvénients.
n a été conseillé également de réaliser des perles en pâte céramique à froid, à l'aide d'une espèce de seringue puis de procéder à une cuisson. Il ne semble pas que ce procédé ait eu quelque application, si même il soit possible d'obtenir, avec une même matière, une perle à froid et, en même temps, une perle à haute température par la tension superficielle. D'autre part, ce procédé artisanal, ne permettait pas d'obtenir,ou difficilement, des perles de même diamètre. Blown glass beads or produced by opening molds then glued on the pieces to decorate. This process is identical to the previous one with the same disadvantages.
It has also been advisable to make cold ceramic beads using a kind of syringe and then to bake. It does not seem that this process has had any application, if it is possible to obtain, with the same material, a cold bead and, at the same time, a bead at high temperature by the surface tension. On the other hand, this artisanal process, did not allow to obtain, or hardly, beads of the same diameter.

La présente invention élimine tous les inconvénients précédents en permettant de fixer solidement de vraies perles blanches ou de toutes couleurs et de dimensions variées sur toutes les matières atteignant une température de ramollissement. Les matières les plus adaptées sont les verres, les émaux sur métaux, les poteries, les faïences, les grès et les porcelaines. Les surfaces à décorer peuvent être horizontales, inclinées ou verticales et les objets de toutes formes: carrelages, vases, objets utilitaires ou de fantaisie. Pour les céramiques les surfaces peuvent être émaillées ou non. The present invention eliminates all the above disadvantages by securely fixing true white beads or all colors and sizes on all materials reaching a softening temperature. The most suitable materials are glasses, enamels on metals, pottery, earthenware, sandstone and porcelain. The surfaces to be decorated can be horizontal, inclined or vertical and objects of all shapes: tiles, vases, utilitarian or fancy objects. For ceramics the surfaces can be enamelled or not.

Les matières constitutives des perles comportent des émaux et produits vitrifiables dont les coefficients de dilatation thermique sont égaux ou très proches de ceux des produits à décorer. The constituent materials of the beads comprise enamels and vitrifiable products whose thermal expansion coefficients are equal to or very close to those of the products to be decorated.

La formation des perles se réalise par la fusion contenue des matières constitutives qui, grâce à la tension de surface, produit une perle parfaitement sphérique. La température à atteindre doit ainsi correspondre à trois critères:
1) Nature de l'objet à décorer. Dans chacune des matières, il existe une fourchette de
températures qui dépend de sa composition précise: 500 à 600"C pour les verres,
600 à 800"C pour les émaux sur métaux, 800 à 900"C pour les poteries, 900 à
1150"C pour les faïences et 900 à 12500C pour les grès et les porcelaines.The formation of pearls is achieved by the contained fusion of constituent materials which, thanks to the surface tension, produces a perfectly spherical pearl. The temperature to reach must thus correspond to three criteria:
1) Nature of the object to decorate. In each of the subjects, there is a range of
temperatures that depends on its precise composition: 500 to 600 "C for glasses,
600 to 800 "C for enamels on metals, 800 to 900" C for pottery, 900 to
1150 "C for earthenware and 900 to 12500C for stoneware and porcelain.

2) Formation d'une sphère par l'obtention d'une température précise. Une trop faible
température ne forme pas une sphère. Une trop forte température forme un
ménisque avec, plus ou moins, de convexité.2) Formation of a sphere by obtaining a precise temperature. Too weak
temperature does not form a sphere. Too high a temperature forms a
meniscus with more or less convexity.

3) Fusion simultanée et (ou) diffùsion des constituants de la perle et de la surface à
décorer.3) Simultaneous Fusion and / or Diffusion of Pearl Constituents and Surface to
decorate.

Les matières premières, émaux et produits vitrifiables sont en proportions variables pour tenir compte des températures recherchées, des couleurs et des translucidités ou non. De nombreuses frittes du commerce peuvent être utilisées avec des couleurs qui sont généralement à base d'oxydes métalliques. Le verre de même composition que le verre à décorer et l'émail de porcelaine conviennent également. The raw materials, enamels and vitrifiable products are in variable proportions to take into account the desired temperatures, colors and translucidities or not. Many commercial frits can be used with colors that are generally based on metal oxides. The glass of the same composition as the glass to be decorated and the porcelain enamel are also suitable.

Le mélange de ces matières s'effectue par voie sèche puis, pour obtenir une pâte façonnable, est ajouté eau, liants, plastifiants, agents de thixotropie et autres matières organiques suivant les procédés céramiques parfaitement connus. Les matières organiques sont destinées à disparaître à la cuisson et leur pourcentage est très faible.
fi est fabriqué, avec cette pâte, des ébauches dont les masses sont adaptées aux diamètres des perles à produire. Pour des perles de I à IOmm de diamètre, les masses des ébauches vont de quelques milligrammes à un peu plus de 1 gramme. Les volumes géométriques sont simples, à la fois pour permettre une production facile, une pose simple sur l'objet à décorer et facilitant l'état sphéroïdal à la fin du chauffage. Les formes recommandées sont le cube, le cylindre, le tronc de cône ou de pyramide ou approchant. Leur fabrication est réalisée par les procédés céramiques connus: pressage, extrusion, estampage ou coulage. Pour
le verre, on peut utiliser la fusion ou la découpe mécanique de plaques de verre d'épaisseur convenable. Ces ébauches peuvent être stockées en attente d'utilisation.The mixture of these materials is carried out by the dry route and, to obtain a shapeable paste, water, binders, plasticizers, thixotropic agents and other organic materials are added according to the well-known ceramic processes. The organic materials are intended to disappear on cooking and their percentage is very low.
fi is made with this paste, blanks whose masses are adapted to the diameters of pearls to produce. For pearls of 1 to 10 mm in diameter, the masses of the blanks range from a few milligrams to a little more than 1 gram. The geometric volumes are simple, both to allow easy production, a simple pose on the object to decorate and facilitating the spheroidal state at the end of heating. The recommended forms are cube, cylinder, truncated cone or pyramid or approaching. Their manufacture is carried out by the known ceramic processes: pressing, extrusion, stamping or casting. For
glass, one can use the fusion or mechanical cutting of glass plates of suitable thickness. These blanks can be stored waiting for use.

Le collage des ébauches sur les objets à décorer, avant cuisson, s'effectue par l'utilisation d'un liant organique à passer sur les endroits adéquats. La qualité de ce film et son épaisseur doivent être adaptée aux compositions et masses des ébauches ainsi qu'à l'inclinaison des surfaces. On peut utiliser des matières organiques naturelles, telle la gomme arabique diluée dans de l'eau, soit des médiums du commerce. Dans certains cas un simple film d'eau suffit. The collage of the blanks on the objects to decorate, before cooking, is performed by using an organic binder to pass on the appropriate places. The quality of this film and its thickness must be adapted to the compositions and masses of the blanks as well as to the inclination of the surfaces. Natural organic materials such as gum arabic diluted in water or commercially available mediums can be used. In some cases a simple film of water is enough.

Enfin les cuissons doivent être réalisées minutieusement. La température finale doit être contrôlée avec précision et l'isothermie finale dans le four limitée à une fourchette de température limitée: par exemple à plus ou moins 2"C par rapport à la température nominale. Finally the cooking must be carried out thoroughly. The final temperature must be precisely controlled and the final isothermal in the furnace limited to a limited temperature range: for example to plus or minus 2 ° C compared to the nominal temperature.

L'atmosphère dans le four doit être oxydante pour l'élimination, sans trace, des matières organiques.The atmosphere in the furnace must be oxidizing for the removal, without trace, organic matter.

EXEMPLE 1 Perles opaques sur porcelaine. Composition: émail de porcelaine 40%, fritte du type borosilicate de plomb: 50%; couleur minérale vitrifiable et pigments inorganiques verts: i O0/o . Pâte formée avec adjonction d'eau: environ 12%. Fabrication d'ébauches cylindriques par estampage: diamètre 4mm, épaisseur 6mm. Collage sur les objets par un simple film d'eau. Cuisson à il 500C en deux heures. Diamètre des perles finales: 5mm. EXAMPLE 1 Opaque beads on porcelain Composition: 40% porcelain enamel, lead borosilicate frit: 50%; vitrifiable mineral color and inorganic green pigments: i O0 / o. Paste formed with addition of water: about 12%. Production of cylindrical blanks by stamping: diameter 4mm, thickness 6mm. Collage on objects by a simple film of water. Cooking at 500C in two hours. Diameter of the final beads: 5mm.

EXEMPLE 2 Perles translucides sur porcelaine. Composiiion: fritte type borosilicate de plomb à coefficient de dilatation thermique égale à celui de la porcelaine: 94%, fritte type silicate de plomb: 5% ; couleur minérale vitrifiable et pigments inorganiques verts: 1% . Pâte formée avec adjonction d'eau à 10 % de gomme arabique; 8% d'eau environ. Fabrication d'ébauches cylindriques: diamètre 3mm, épaisseur 4mm par estampage. Après séchage, collage des ébauches par eau à 40% de gomme arabique. Cuisson à 950"C en soixante minutes avec palier de quinze minutes. Diamètre des perles finales: 3mm.  EXAMPLE 2 Translucent beads on porcelain Composiiion: lead borosilicate frit with a coefficient of thermal expansion equal to that of porcelain: 94%, frit lead silicate type: 5%; vitrifiable mineral color and inorganic green pigments: 1%. Paste formed with addition of water to 10% gum arabic; 8% water approx. Manufacture of cylindrical blanks: diameter 3mm, thickness 4mm by stamping. After drying, gluing the blanks with water to 40% gum arabic. Cooking at 950 ° C in sixty minutes with a fifteen-minute landing Diameter of the final pearls: 3mm.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1) Procédé pour la décoration sur verres, émaux et céramiques caractérisé par le mélange de matières vitrifiables et de matières organiques façonnées en ébauches de forme simple pour obtenir, par un chauffage approprié, des perles parfaitement sphériques et solidement fixées sur les objets à décorer. 1) A method for decorating glasses, enamels and ceramics characterized by the mixture of vitrifiable materials and organic materials shaped simple form blanks to obtain, by appropriate heating, perfectly spherical beads and securely fixed on the objects to decorate. 2) Procédé selon revendication 1) caractérisé par le mélange de matières vitrifiables 2) Process according to claim 1) characterized by the mixture of vitrifiable materials dont les coefficients de dilatation thermique sont égaux ou très proches de celui whose thermal expansion coefficients are equal to or very close to that de la matière de l'objet à décorer. of the material of the object to decorate. 3) Procédé selon revendication 1) caractérisé par le mélange de matières vitrifiables 3) Process according to claim 1) characterized by the mixture of vitrifiable materials dont la température de fusion s'adapte à celle de la matière des objets à décorer. whose melting temperature adapts to that of the material of the objects to be decorated. porcelaine. porcelain. Les températures vont de 500 à 600"C pour les verres à 900-12500C pour la Temperatures range from 500 to 600 ° C for glasses at 900-12500C for the 4) Procédé selon revendication 1) caractérisé par le mélanges de matières vitrifiables 4) Process according to claim 1) characterized by the batch of batch materials dont les proportions varient suivant les couleurs et les translucidités désirées. whose proportions vary according to the desired colors and translucencies. 5) Procédé selon revendications 2 à 4 caractérisé par le façonnage d'une pâte 5) Process according to claims 2 to 4 characterized by shaping a paste obtenue par adjonction aux mélanges de matières vitrifiables des matières obtained by adding to the mixtures of vitrifiable materials organiques additionnées d'eau. organic compounds with water. 6) Procédé selon revendication 5 caractérisé par la fabrication d'ébauches de forme 6) Process according to claim 5 characterized by the manufacture of form blanks simple comme le cube, le cylindre, le tronc de cône ou de pyramide. simple like the cube, the cylinder, the truncated cone or pyramid. 7) Procédé selon revendication 6 caractérisé par une masse des ébauches en rapport 7) Method according to claim 6 characterized by a mass of drafts related avec le diamètre des perles visées. with the diameter of the pearls concerned. 8) Procédé selon les revendications 6 et 7 caractérisé par le collage des ébauches sur 8) Process according to claims 6 and 7 characterized by the collage of the blanks on les objets à décorer à l'aide d'un film de matières organiques additionnées, ou objects to be decorated with an added organic film, or non, d'eau. Parfois l'eau seule suffit. no, water. Sometimes water alone is enough. 9) Procédé selon revendication 8 caractérisé par la cuisson de l'objet à décorer muni 9) Process according to claim 8 characterized by the firing of the object to decorate provided de ses ébauches dans un four à atmosphère oxydante dont l'isothermie finale doit of its blanks in a furnace with oxidizing atmosphere whose final isothermal must être limitée dans une fourchette de température faible: plus ou moins 20C par be limited to a low temperature range: plus or minus 20C per rapport à la température nominale. compared to the nominal temperature. 10) Procédé selon revendication 1 caractérisé en ce que dans le cas où l'objet est 10) Method according to claim 1 characterized in that in the case where the object is en porcelaine, la composition des matières vitrifiables pour l'obtention de perles porcelain, the composition of vitrifiable materials to obtain pearls opaques comprend une couleur, un émail de porcelaine et une fritte du type opaque material includes a color, a porcelain enamel and a frit of the type borosilicate de plomb.  lead borosilicate.
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