Экструзия в мастерской: что можно сделать на экструдере

Экструдер продавливает глину через фигурное отверстие — фильеру — и выдаёт профиль одинакового сечения любой длины. Первый ручной экструдер для глины, для кирпича, построил англичанин Джон Этерингтон ещё в 1619 году. Сегодня это один из самых недооценённых инструментов мастерской: ручки, жгуты, трубы, коробки, борта, ножки и скульптура из одной машины. Разберём, что на нём делают, как подготовить массу, как устроены фильеры и откуда берутся типичные дефекты.

Два типа машин

Ручной рычажный экструдер — цилиндр с плунжером на рычаге. Его крепят на стену, верстак или стойку. Дэрил Бэрд, автор «The Extruder Book», советует оставить вокруг около 90 см свободного места и стол длиной 0,9–1,5 м. Важно понимать ограничение: такой экструдер массу только выдавливает. Он не перемешивает её и не удаляет воздух, поэтому всё, что было в куске глины, — пузыри, слоистость, неоднородность — переходит в изделие.

Шнековый экструдер — пагмилл, глиномялка. Шнек перемешивает и уплотняет массу, в вакуумных моделях она проходит ещё и через вакуумную камеру. На выходе получается плотный однородный брус. Тони Хансен (Digitalfire) отмечает: деаэрированная масса лучше формуется и после обжига даёт более гладкую поверхность. Фильеры шнековых машин рассчитаны в первую очередь на сплошные профили — ручки, бруски, плитку. Жгуты из шнековой машины получаются очень ровными.

На практике машины не конкурируют, а дополняют друг друга. Шнековая готовит и перерабатывает массу, ручная формует сложные полые профили. Ручной экструдер можно остановить на середине хода, пока вы занимаетесь деталью.

Что можно сделать

Ручки

Ленту выдавливают, режут в размер, делают насечку и наносят шликер, складывают петлей и крепят к кружке на ту же насечку со шликером. Шов изнутри усиливают тонким жгутом. Главное достоинство — одинаковые ручки для всего комплекта. Одна фильера может давать ручки трёх размеров: лишние отверстия перекрывают.

Жгуты для жгутовой лепки

Экструдер даёт жгуты одинаковой толщины, а на них ровная стенка строится быстрее и точнее. Мелкие одиночные жгуты из широкого цилиндра давить тяжело. Бэрд советует фильеру на несколько жгутов сразу, например на четыре.

Полые формы: вазы, кружки, бутылки

Через полую фильеру выходит труба — готовое тулово. Трубу ставят на бат с отверстием в центре, чтобы внутрь проходил воздух и она не схлопнулась. Чтобы выровнять стенку изнутри, в подсохшую трубу вращательным движением вставляют подходящую по диаметру трубку, при необходимости обёрнутую бумагой. Выравнивают до того, как прикреплено дно, иначе внутри окажется запертый воздух. Перед установкой дна стенки проверяют на дыры и тонкие места.

Квадратные и гранёные трубы, коробочки

Круглую трубу можно сделать квадратной или гранёной, выравнивая стенки двумя досками длиной около 30 см. Если внутренний размер меньше 75 мм, Бэрд вкладывает внутрь третью доску. Делать это нужно, пока глина свежая и пластичная, иначе пойдут трещины.

Из квадратной полой экструзии получаются коробочки. В учебном плане AMACO такой урок построен на трубе 50 мм с внутренним сердечником 38 мм: дно — квадрат 50 мм, крышка — квадрат 64 мм с небольшим свесом. Пласт для дна и крышки раскатывают той же толщины, что стенки экструзии.

Пласт из трубы

Неожиданный приём: трубу разрезают вдоль и разворачивают в пласт. Из трубы диаметром 75 мм выходит пласт шириной около 230 мм, то есть длиной окружности. Чтобы пласт меньше вело, его кладут закрученным краем вниз и только потом распрямляют.

Стенки форм для запекания

Нэнси Цоллер в Pottery Making Illustrated описывает противень с экструдированными стенками. Две ленты длиной 66 см и сечением около 6 мм перед сборкой выдерживают 15–20 минут: они должны гнуться, но держать форму и не тянуться. Торцы режут на скос, стык усиливают жгутом. Стенки ставят чуть внутрь от края дна, на 6–13 мм. Обрезки идут на ручки.

Борта, бордюры, ножки, закраины

Декоративные профили — «верёвка», фестоны, рельефные бордюры — обрамляют блюда, подносы, зеркала и панно. Простую фильеру для борта подноса можно вырезать даже из пластиковой карты. Экструдером делают одинаковые ножки для подносов и блюд и закраины для мисок. Лишние жгуты из разгрузочных отверстий фильеры годятся на кольцевые ножки.

Скрученные, изогнутые и изменённые формы

Глину можно закручивать рукой прямо на выходе из фильеры, другой рукой работая рычагом. Свежую экструзию сразу режут, скручивают, защипывают. Если фильеру можно сместить вбок или вперёд-назад, экструзия выходит изогнутой.

Тестовые образцы для глазури

Короткие полые трубки, лучше шестигранные, — удобные тестовые образцы. Их ставят торцом или кладут на бок, а вилкой или зубчатым стеком наносят борозды. На рёбрах хорошо видно, как глазурь «ломается».

Скульптура и большие формы

Из экструдированных элементов собирают колонны, тотемы, инсталляции. У Бэрда целый список идей: кормушки, кашпо, коробки, чашки, фонари, бутылки, подсвечники, колокольчики, флейты, домики для животных. В промышленности тем же способом делают кирпич, черепицу, стеновую и напольную плитку.

Масса для экструзии

• Консистенция. Нужна влажная, хорошо промятая пластичная масса. В целом подходит та, что идёт на гончарный круг. Масса, которая кажется слишком мягкой и липкой, часто оказывается идеальной: в цилиндре её сжимает. Если усилие на рычаге чрезмерное — дело в глине, а не в силе.
• Признаки ошибки. Экструзия отваливается кусками — масса слишком влажная. Жёсткая масса тянется по фильере, даёт задиры и давится тяжело. «Короткая» малопластичная масса не срастается после перемычки полой фильеры.
• Сплошная и полая фильера. Через сплошную проходит больше видов масс. Полая со своими вставками и креплениями гораздо требовательнее к пластичности.
• Проминка обязательна. Хансен подчёркивает: при шнековой переработке слоистость появляется у любой массы. Поэтому даже вакуумированную массу перед ручным экструдером стоит промять. Плохо промятая глина чаще даёт коробление и трещины.
• Воздух. Заготовку делают чуть меньше внутреннего диаметра цилиндра: чем меньше зазор между глиной и стенкой, тем меньше пузырей. Перед работой воздух выжимают первым ходом плунжера. Первый ход обычно самый тяжёлый.
• Если масса низкопластичная, Хансен советует небольшую добавку бентонита или замену части тугоплавкой глины на каолин.

Как довести массу до нужной мягкости. Жёсткий брикет кладут в пакет, наливают около стакана воды, а сам пакет опускают в ведро с водой на несколько дней. Слишком мягкую массу заворачивают в ткань на день-два. Влажный остаток из цилиндра проминают на сухой пористой поверхности, например на гипсе.

Фильеры

Сплошные фильеры

Это пластина с вырезом. Материал — фанера 13 мм, пластиковая разделочная доска 6 мм, алюминий 3 мм. Алюминиевые работают лучше всего. Хорошо подходят сверхвысокомолекулярный полиэтилен — прочный, износостойкий, недорогой — и оргстекло. Тонкая нержавейка тоже хороша, но её трудно обрабатывать.

Как сделать самому, по описанию Цоллер:

1. Нанесите рисунок профиля на заготовку.
2. Просверлите стартовое отверстие диаметром 6 мм.
3. Выпилите контур лобзиком или ювелирной пилкой.
4. Снимите заусенцы ножом. По Цоллер кромки не шлифуют: они должны остаться прямоугольными.
5. Оставьте по краю кайму около 19 мм без выреза: её закрывает крышка цилиндра.

На лобзиковом станке такая фильера делается минут за десять. Главное — равномерная ширина выреза: тонкое место станет слабым, толстое даст лишний вес.

Участок готовой фильеры можно перекрыть маской из пластиковой карты на малярном скотче. Маску ставят со стороны цилиндра, чтобы её прижимал металл, иначе давление её выдавит.

Полые фильеры

Полая фильера состоит из наружной части и сердечника, который держит перемычка (мост, крестовина). В самодельных фильерах сердечник крепят на U-образных болтах, а пластик для них берут толщиной около 6 мм. Ширину щели — будущую толщину стенки — выставляют прокладками.

• Шов не срастается, выходят две половинки трубы. Перемычку поднимают как можно дальше от выходного отверстия — по опыту керамистов, примерно на 50 мм. Помогает и более мягкая масса.
• Центровка. Отверстие фильеры должно стоять точно под плунжером, сердечник — точно по центру наружного отверстия. Сердечник ставят заподлицо с наружной фильерой. На форуме Ceramic Arts Daily описан случай: сердечник стоял чуть выше, и одна стенка выходила вдвое толще другой. Когда его опустили, проблема ушла.
• Маленькие отверстия требуют гораздо большего усилия. Выход — разгрузочное отверстие в той же фильере, а лишний жгут снова уходит в работу.
• Протечки под резьбовым держателем фильеры закрывают прокладкой из старой велокамеры.

Работа: смазка, резка, поддержка

• Смазка. Перед загрузкой детали, которые касаются глины, тонко и экономно покрывают силиконовым спреем или кулинарным маслом-спреем. Канал над фильерой должен быть чистым: присохшая глина тормозит поток, и экструзия загибается.
• Вместо смазки — пакет. Глину закладывают в тонкий полиэтиленовый пакет, открытый со стороны фильеры. Чистить приходится только фильеру и последние сантиметры трубы, а остаток глины не загрязнён.
• Механика. Шарниры смазывают каплей машинного масла. Но у моделей со скользящей серьгой вертикальный шток и серьгу не смазывают: Бэрд предупреждает об опасном срыве.
• Первые сантиметры экструзии почти всегда кривые — их отрезают. Полую экструзию не тянут, а только направляют вниз и поддерживают снизу ладонью: под собственным весом она выходит прямо.
• Резка. Нить или леску одним концом закрепляют у низа экструдера, экструзию поддерживают и протягивают нить по срезу. Ровные торцы получаются в стусле, выложенном поролоном, когда изделие уже мягко-кожетвёрдое.
• Длинная лента из шнековой машины провисает и гнётся. Под выходящий край подкладывают полосу оконной сетки и тянут сетку, а не глину.
• Чистка. Глину снимают до засыхания: брызгают водой, сгоняют резиновым стеком. Цилиндр прочищают влажной тканью, проталкивая её плунжером.

Сушка и сборка

Для экструдированных изделий действует общий закон сушки: равномерность важнее скорости. Трещина появляется, когда одна часть сжимается раньше соседней.

• Тонкие элементы — ручки, борта — сохнут быстрее стенки и тянут шов. Их накрывают плёнкой или покрывают воском. Острые внутренние углы на стыках скругляют.
• Соединения. Насечка и шликер густоты сливок, шов прокатывают и заглаживают, излишки снимают. Плотный прижим надёжнее одной насечки. Дно крепят, пока обе части сырые: снаружи глину дна сдвигают на стенку, изнутри шов заглаживают стеком.
• Слишком мягкую экструзию при сборке ведёт. Дайте ей постоять до гибкого, но формоустойчивого состояния.
• Экструдированная плитка коробится. Её сушат медленно и с двух сторон: сначала между листами гипсокартона под грузом, затем на решётке. Масса с шамотом или песком ведёт себя спокойнее.

Дефекты и что с ними делать

Источники: Daryl E. Baird, «The Extruder Book» (ACerS, ознакомительный фрагмент) и его статьи «20 Tips to Improve Your Extruder Experience», «How to Dress Up a Tray with Custom Extruded Rim» (Ceramic Arts Network); Tony Hansen, Digitalfire — Pugmill, Laminations, Drying Crack, Clay Stiffness; Tom Quest, «DIY Extruder Dies» (PMI, 2022); Nancy Zoller, «The Extruded Baking Dish» (PMI); Adrienne Eliades, «Quick Tip: Modifying Extruder Dies» (CM, 2024); AMACO, учебный план «Twisted Vessels»; NC State Crafts Center, «Extruded Forms»; Bill Daidone, «Avoiding large brick breakage during extrusion» (Borregaard, 2018); практические советы с форума Ceramic Arts Daily.