Calculadora de ajuste del esmalte: diferencia de dilatación, riesgo de cuarteado y de desconchado
Compara el coeficiente de dilatación térmica del esmalte y de la pasta para saber si el esmalte se cuarteará o se desconchará, y cuánto debes mover su dilatación para un buen ajuste.
Cómo funciona
deformación = (α esmalte − α pasta) × (T de fraguado − 20 °C) · esfuerzo biaxial σ = E × deformación ÷ (1 − ν), con E ≈ 70 GPa y ν ≈ 0.22 (+ = tensión) · cuarteado probable por encima de ≈ 30 MPa de tensión; riesgo de desconchado por encima de ≈ 120–200 MPa de compresión (un esmalte más delgado aguanta más) · objetivo seguro: dilatación del esmalte 2–8 × 10⁻⁷ por debajo de la de la pasta
Al enfriarse, el esmalte se vuelve un vidrio rígido alrededor de los 500–600 °C; de ahí a la temperatura ambiente, esmalte y pasta se contraen cada uno a su ritmo. Si el esmalte se contrae más (mayor coeficiente de dilatación), termina estirado sobre la pieza y se agrieta: es el cuarteado. Si se contrae mucho menos, queda apretado, y como el vidrio resiste muy bien la compresión, un poco de apriete es justo lo que conviene; demasiado, y le saltan esquirlas en los bordes: es el desconchado. Esta calculadora convierte la diferencia de dilatación en deformación y esfuerzo con un modelo sencillo de capa delgada, para decirte de qué lado de la línea estás y cuánto debes mover la química del esmalte.
Ejemplo resuelto
Gustavo prueba un esmalte con dilatación de 68 sobre un gres de 58 (× 10⁻⁷/°C) que fragua a 550 °C. En los 530 °C hasta la temperatura ambiente, el esmalte tiende a quedar 10 × 10⁻⁷ × 530 ≈ 0.053% más chico que la pasta: unos 48 MPa de tensión, muy por encima de los ~30 MPa que aguanta la superficie de un esmalte, así que el cuarteado es probable. Para vajilla funcional el esmalte debería quedar entre 49 y 56; bajarlo unas 15 unidades (cambiando parte del feldespato por una frita de boro y talco, y agregando unos puntos de sílice) le da una compresión suave y segura.
Preguntas frecuentes
¿De dónde saco los coeficientes de dilatación?
El software de cálculo de esmaltes (Glazy, Insight, GlazeMaster) estima la dilatación de un esmalte a partir de su análisis de óxidos con factores aditivos: sirve para comparar esmaltes, no como valor absoluto. La dilatación de la pasta casi nunca se publica; usa valores típicos o prueba un esmalte conocido sobre esa pasta y dedúcela.
¿Por qué mi esmalte se cuarteó meses después?
Es cuarteado tardío: una pasta porosa (poco cocida) absorbe humedad poco a poco y se expande, y deja en tensión a un esmalte que estaba al límite. Cuece la pasta hasta su madurez o baja la dilatación del esmalte con más margen que el mínimo que indica la calculadora.
¿Un esmalte cuarteado es apto para alimentos?
Las grietas del cuarteado retienen comida y humedad y debilitan la pieza frente al choque térmico; la mayoría de los ceramistas consideran de segunda las piezas funcionales cuarteadas. Los esmaltes craquelados son decorativos, salvo que la pasta esté vitrificada y el esmalte sea sin plomo y craquelado a propósito.
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Las cifras de cerámica de taller son aproximadas: las pastas, los materiales del esmalte, los hornos y las condiciones de cada taller varían. Haz pruebas con lotes pequeños, usa conos testigo y sigue las instrucciones eléctricas y de seguridad del fabricante de tu horno. El modelo de esfuerzos es una estimación simplificada de capa delgada: el ajuste real depende del grosor del esmalte, la porosidad de la pasta, la interfase que se forme y la cocción.