Vitral-Club Español de Rosario- Buxadera-Fornels	Avamp Asoc. Vitral Artístico de Mar del Plata

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Los vidrios
Texto incluido en el Manual de Vitral Artístico - Juan Ramón González - 2003

Los vidrios son los elementos fundamentales con que trabajamos los vitralistas. Salvo el dibujo dado por las líneas de plomo, y algunos elementos secundarios de la estructura, todos los otros medios estéticos del vitral artístico serán expresados por los vidrios. A veces integran nuestros vitrales otros materiales, como resinas, piedras semipreciosas, nácar, etc., pero aun así el vidrio no pierde su protagonismo. El vidrio funcionará como miembro de la totalidad, con muy diversos aportes formales. Estos elementos trabajarán en relación a la luz, con la riqueza de sus variaciones, y con todas las posibilidades que logremos articular en nuestros trabajos.

En cierto sentido cuando hacemos un vitral realizamos “un vidrio”, una obra unitaria con distintas cantidades de vidrios, pero todos integrados. Aun cuando se trate de una obra compuesta por un conjunto de paneles, no nos apartamos de la idea unitaria de la misma. Más allá de que en ciertas oportunidades escindamos o realicemos oposiciones de elementos, el vitral constituye una estructura, tanto desde el punto de vista físico como formal.

La palabra vidrio, en distintos idiomas: vitrum (en latín), verre (en francés), glas (en alemán) o glass (en inglés) traspasa el límite de la mención del material para denominar también a un objeto hecho de vidrio. Parece que el protagonismo del material tuviera un límite extendido en sus cualidades, que podemos valorar y aprovechar estéticamente. Más adelante veremos algunas técnicas secundarias que permiten trabajar los vidrios.

A pesar de que los vidrios se producen desde hace 7000 años, hasta hace poco tiempo esta producción se apoyó sólo en la experiencia, el conocimiento empírico tradicional, basado en el ensayo y el error. Aún considerando los cambios de la revolución industrial, recién en la segunda mitad del siglo XX es cuando se produce el mayor desarrollo tecnológico en la fabricación de los vidrios. Esto posibilitó un conocimiento científico ya no sustentado en un cerrado empirismo sino en la formación de conceptos, las comprobaciones científicas y la incorporación de supuestos teóricos de otros campos tales como la física y la química. Los artistas actuales podemos pensar que este desarrollo reciente, asociado a la libertad, nuevos materiales y difusión actual de los medios de expresión en el arte, constituye un verdadero regalo de la Historia. Aun cuando los vitralistas estamos seguros de que la ciencia no es nuestra vocación, la incorporación de algunos conocimientos básicos —como marco conceptual y referencial sobre los vidrios— nos ayudará en nuestra tarea creativa.

Según la tendencia actual de los físicos y los técnicos, los vidrios constituyen una variedad de materiales que definimos como: inorgánicos, vítreos, sólidos, no cristalinos, de una estructura amorfa y desordenada, que se obtienen mediante la fusión total de una mezcla a altas temperaturas y con un enfriamiento rápido que impide su cristalización.

Según vemos en las composiciones de distintos vidrios, el sílice (SiO2) aparece como el formador de red, es decir el componente formador del vidrio. Por su composición química, a estos materiales se les llama vidrios silicatos.

También existen otros formadores de red como por ejemplo el anhídrido bórico (B2O3), muy usado en algunos tipos de vidrios como los neutros y los conocidos vidrios termo resistentes.

Los vidrios silicatos

Se producen vidrios de sílice, pero para llegar a su fusión es necesaria una alta temperatura, como sucede en el caso del mal denominado cuarzo.

En general los vidrios silicatos se fabrican con la adición de óxidos básicos que disminuyen la temperatura de fusión del sílice, como el óxido de sodio (Na2O) y óxido de potasio (K2O). Esta mezcla nos da como resultado un vidrio, pero tendríamos un vidrio todavía soluble, inestable. Para hacerlo insoluble, se hace necesario la incorporación del óxido de calcio (CaO) u óxido de plomo (PbO). Podemos decir que nos encontramos frente a una mezcla de silicatos y en ellos estarán presentes en pequeñas proporciones otros componentes.

Tradicionalmente denominamos a los vidrios de acuerdo a las mezclas de estos componentes, por ejemplo: vidrio sódico-cálcico o vidrio potásico-cálcico. También sin calcio y con la incorporación de óxido de plomo se obtiene el erróneamente llamado “cristal”. Recordemos que el vidrio tiene una estructura amorfa, desordenada, no cristalizada, pero se ha difundido con este nombre para distinguir vidrios de calidad. El origen de esta nominación errónea se atribuye a Plinio el Viejo, quien comparó vidrios antiguos casi transparentes con “lo más parecido al cristal”, originando el uso de este término erróneo para denominar a los vidrios de calidad. En la actualidad se llama cristal al vidrio de plomo, que se fabrica con altas proporciones de óxido de plomo (PbO) que en algunos vidrios llega hasta el 80 %.

Todos los vidrios que contienen oxígeno como puente en la consolidación de su estructura, son llamados vidrios de óxido. Los vidrios comunes actuales contienen entre el 72 y el 75 % de sílice (porcentaje en peso).

En la Edad Media se fabricaban vidrios con menor cantidad de sílice, llegando a utilizarse en los mismos un 50 %. A esto se le atribuye que algunos vidrios hayan resultado inestables frente al efecto agresivo de las sustancias químicas presentes en la atmósfera. Se discuten también otros factores que pueden haber intervenido en el deterioro de algunos vidrios de esa época.

Los vidrios en relación al calor

Erróneamente se ha considerado al vidrio como un líquido. Dada su alta viscosidad a temperatura ambiente, lo consideramos un sólido elástico. No resulta lógico hablar de la fluidez de los vidrios por debajo de 400 a 500 ºC.

Sólo por encima de la temperatura del intervalo de transformación según los tipos de vidrio (500 a 600 ºC), lo consideramos un líquido plástico.

Sin considerar las características particulares de cada vidrio debemos tener en cuenta a modo referencial que entre los 500 y 600 ºC comienza a transformarse y a adquirir características plásticas. Entre los 700 y 900 ºC ya se le puede dar forma por prensado y soplado y trabajarlo por gravedad en un horno. Entre 1000 y 1200 ºC se puede colar y estirar.

Al ir aumentando la temperatura, la viscosidad va disminuyendo y convertimos un sólido elástico en un líquido plástico. Al bajar la temperatura producimos un proceso inverso, pasando del estado líquido al sólido. El vidrio no tiene punto de fusión. En esto se diferencia de otros sólidos, como por ejemplo los materiales cristalinos, que tienen un punto de fusión a una determinada temperatura.

En nuestro trabajo resulta necesario dar importancia a ciertos momentos de la relación de las temperaturas y los puntos de viscosidad. En el transcurso de los cambios que se producen en este proceso, los vidrios sufrirán tensiones que deberemos controlar mediante una curva de temperatura adecuada, para lo cual tendremos en cuenta:

El enfriamiento en temperaturas superiores

Cuando enfriamos los vidrios desde temperaturas altas, lo haremos con un descenso rápido de las mismas, abriendo unos centímetros la puerta o la tobera del horno de modo de evitar el riesgo de desvitrificación de los vidrios en temperaturas superiores al punto superior de recocido.

El punto superior de recocido (annealing point): es el límite superior del intervalo de transformación. Corresponde a la temperatura en que las tensiones se relajan en pocos minutos. Es el punto donde las tensiones producidas en los vidrios deberán ser relajadas. Para ello, detenemos la temperatura del horno durante unos minutos según tipo de vidrio y la forma y grosor del objeto. Este paso se denomina meseta de la curva de recocido.

El intervalo de transformación: es el período de mayor transformación, que ubicamos desde el punto superior hasta el punto inferior de recocido. En este intervalo se encuentra el punto de transformación o de mayor cambio.

El punto de transformación: es el punto donde se produce una inflexión en la curva de viscosidad, un cambio brusco que influye también en otras propiedades del vidrio, como por ejemplo la dilatación. En algunos vidrios comunes se produce a los 543 ºC.

El punto inferior de recocido (strain point): marca el límite inferior del intervalo de transformación en que se eliminan las tensiones en pocas horas. En él existe una menor variación de la viscosidad. En algunos vidrios comunes se alcanza este punto a los 498 ºC.

El punto de ablandamiento (softening point): define la temperatura en la que un vidrio se alarga bajo su propio peso de acuerdo a parámetros empíricos. En algunos vidrios comunes este punto se encuentra en los 719 ºC.

El punto de hundimiento: es la temperatura en la cual una varilla de aleación se hunde en el vidrio fundido, en cierta medida y tiempo, a través de una comprobación empírica. En algunos vidrios comunes se ubica en los 1022 ºC.

Cuando se aplica un esfuerzo sobre la superficie de un vidrio, las tensiones generadas se denominan tensiones temporarias, porque desaparecen al dejar de aplicar el esfuerzo. Pero si las tensiones se originan a altas temperaturas y luego no pueden relajarse, se llaman tensiones permanentes.

Producción primaria del vidrio

Para obtener un vidrio a partir de sus materias primas se hace necesario la fusión total a alta temperatura de todos los elementos que lo componen. La temperatura oscila entre 1400 y 1500 ºC. A las temperaturas adecuadas de conformación se obtendrán los productos resultantes de esta primera fusión, que llamamos producción primaria u originaria.

Producción secundaria del vidrio

Cuando producimos objetos o realizamos transformaciones de los mismos a partir de vidrios ya hechos, constituidos anteriormente como tales, llamamos a esta operación producción secundaria.

Técnicas de conformado y terminación

No veremos aquí los procesos de conformación del vidrio y técnicas de terminación industriales, sino solo trataremos las formas artesanales que nos interesan a los vitralistas.

En general partimos de una producción secundaria, de vidrios hechos de distintos modos o técnicas artesanales como conformado por núcleo, soplado, prensado, colado, fusión por gravedad, etc.

Algunas técnicas tradicionales y aún de las más antiguas como el conformado por núcleo, en las últimas décadas han sido reivindicadas por los artistas.

Pero si bien los vitralistas incorporamos en nuestros trabajos piezas obtenidas con distintos procedimientos, la mayoría de ellas las realizamos utilizando el principio de gravedad con las técnicas de vitrofusión. Para el desarrollo de estas técnicas, trabajamos generalmente en hornos eléctricos existentes para tal fin.

El esmaltado de los vidrios ­—la pintura con esmaltes vitrificables horneados a una temperatura adecuada— sigue siendo del interés del vitralista. En especial la técnica de la grisalla, que más adelante trataremos en detalle.

El actual desarrollo de la producción de pigmentos, esmaltes y fundentes ampliaron el campo de posibilidades. Hoy contamos con el acceso a una producción de materiales bastante extensa.

Introducción a la vitrofusión

Los técnicos de las empresas fabricantes de vidrios, además del apoyo teórico y técnico con que trabajan, han obtenido empíricamente con éxito curvas de tiempo-temperatura para la cocción de sus productos. Más aún, varias fabricas producen vidrios compatibles para trabajar en esta disciplina y cuentan con equipos técnicos para asesoramiento.

Cuando los artistas o artesanos trabajamos un vidrio secundariamente, es importante conocer el origen del vidrio, sus características y composición.

En algunos casos tenemos acceso a las curvas de tiempo-temperaturas adecuadas para programar el horneado de los vidrios. Si no contamos con la información necesaria, recurriremos a la experiencia. Recordemos que el comportamiento de los vidrios en relación al calor es diferente. Resultara irreal afirmar que los vidrios deben hornearse a tal o cual temperatura para un fin, si no conocemos las características de los vidrios a hornear.

Ejemplo de fusión

Veremos los aspectos más importantes a considerar en una curva de tiempo-temperatura a título ilustrativo, en una cocción a una temperatura de 850 ºC.

a) Desde la temperatura ambiente hasta el punto superior de recocido (annealing point): horneamos con la línea normal de ascenso de la temperatura, en un horno eléctrico con la tobera abierta. Si se da el caso de que trabajamos con un horno de rápido ascenso de la temperatura, abriremos la puerta apenas 1 o 2 cm de modo que evitamos que los vidrios soporten un cambio de temperatura demasiado acelerado. Como dijimos anteriormente, estamos hablando de una temperatura aproximada a 519 ºC, en casos de vidrios comunes sódicos cálcicos.

b) Desde la temperatura del punto superior de recocido: cerraremos el horno de modo que la temperatura ascienda rápidamente. Al pasar apenas el punto de ablandamiento (720 ºC.), y previo a la zona de mayor riesgo de desvitrificación, detenemos la temperatura por unos minutos, permitiendo que se homogenice el calor en la masa de los vidrios.

Recordemos que el vidrio no es un buen conductor del calor y necesita un tiempo para que esto ocurra. Luego continuamos con un ascenso rápido de la misma, hasta llegar a la temperatura elegida, en este caso 850 ºC.

c) Enfriamos rápidamente: hasta apenas sobre el punto superior de recocido: o sea el punto de relajación de tensiones. Dada la viscosidad del vidrio a esta temperatura, se consigue en alrededor de 20 a 30 minutos manteniendo la misma temperatura, dando y cortando la corriente del horno sucesivamente.

También se puede obtener una línea de temperatura en forma automática y programada con instrumental específico existente en el mercado.

Ya realizado este paso, con el horno y tobera cerrada, enfriamos lentamente hasta llegar a la temperatura ambiente. Es importante saber que no debemos abrir el horno a una temperatura mayor a 50 ºC.

Los vidrios en el comercio

En nuestro taller Arte Vitraux en la ciudad de Rosario (Argentina), hasta 1994 no tuvimos acceso a la mayoría de los vidrios que hoy se distribuyen en el país. Solamente ingresaron algunas partidas de vidrios en 1981 y en escasas oportunidades posteriores. La importación de estos elementos se liberó aproximadamente en 1994.

En nuestro país todavía no existe una producción desarrollada de vidrio plano de color. En esa época nos vimos obligados a utilizar:

• Vidrios antiguos que obteníamos en corralones y obras destruidas, vidrios rotos, etc.
• Vidrios de producción nacional, de escasa gama de colores.
• Vidrios modificados en su textura y coloreados artesanalmente por vitrofusión.
• Retazos que producía una cristalería de la zona de manera esporádica y mínima.

Estos límites impuestos nos instaron a trabajar los vidrios disponibles y fue determinante en el humilde desarrollo del trabajo y esmaltado de vidrios con que hoy cuenta nuestro taller Arte Vitraux. Por supuesto sin dejar de pensar en los aspectos negativos de esta austeridad impuesta.

En ciertas oportunidades, el acceso cotidiano a materiales excelentes puede hacernos pensar que la obra necesita de estos materiales como una condición de posibilidad. En algunos casos puede ser de este modo, pero en otros podemos estar desaprovechando o minimizando nuestros recursos creativos.

Hoy en Argentina no existen impedimentos al acceso de todos los tipos de vidrios que el taller requiere. A los residentes en Argentina puedo informarles dónde proveerse de ellos, como asimismo de las herramientas y materiales utilizados en la realización de vitrales.

En nuestro país existe una fábrica de vidrios comerciales, Vasa S. A., que abastece al mercado de vidrios planos comerciales normalizados, de espesores aptos para la producción de vitrales.

Clasificación de los vidrios

En general, de acuerdo a la visión, podemos clasificar los vidrios en:

1) Vidrios transparentes (sistema Float, ‘flotado en estaño’): dejan pasar la luz y la imagen, son incoloros o de color suave (humo o bronce).

2) Vidrios translúcidos no transparentes (fantasía, texturizados): dejan pasar la luz pero no la imagen (en gran medida), incoloros.

3) Vidrios translúcidos no transparentes de color (fantasía, texturizados): dejan pasar parcialmente la luz, pero no la imagen (en gran medida). Producción de pocos colores.

4) Vidrios opacos de distintos tipos: También a través del arenado de la superficie de algunos vidrios transparentes y translucidos, los podemos convertir en opacos, que no dejan pasar la imagen y restringen el paso de la luz.

Vidrios de color

Dentro de los vidrios de color podemos encontrar en el mercado diferentes variedades y clases, pero si consideramos el modo en que fueron coloreados podemos clasificarlos en:

1) Vidrios con el color en la masa: son translúcidos, opalescentes, veteados, de texturas especiales, etc.

2) Vidrios enchapados o plaqué: realizados artesanalmente por soplado y constituido por un vidrio transparente con una capa o “chapa” de vidrio de color superpuesta.

3) Vidrios artesanales: con vidriados o esmaltados en su superficie. Generalmente vidrios realizados por los mismos vitralistas.

Las características de estos vidrios son de lo más variadas, podemos acceder a vidrios veteados, opacos, translúcidos, lisos, con texturas de las más diversas, iridiscentes, dicroicos, vidrios compatibles, etc.

Existen en el comercio tipificaciones difundidas, como por ejemplo: vidrio catedral liso, martillado, ondulado, barroco, antique, opalescente, opalino. Pero solamente los tomaremos como referencia, ya que en muchos casos son comercialmente nombrados de distintos modos y en ocasiones los artesanos terminamos creando nuevos términos que fuera del taller no definen al tipo de vidrio.

Vidrios compatibles

Son vidrios que pueden ser fusionados entre sí en la vitrofusión, dado que su composición es compatible. En especial deben ser semejantes sus curvas de dilatación. No ocasionan diferencias de tensión que provoquen la rotura de los vidrios.

Vidrios con modificaciones secundarias

Hemos dicho al comienzo del tratamiento del tema, que distinguimos la producción primaria de los vidrios (constitutiva), y las producciones secundarias de los mismos, o sea todas las realizaciones posteriores, los procesos o técnicas que disponemos para crear. Por ejemplo:

• grabados al ácido
• esmerilados por arenado
• biselados
• moldeados
• colados
• esmaltados
• soplados
• opacificados especiales
• trabajados por vitrofusión, etc.
  
  

  	Juan Ramón González Texto incluido en el Manual de Vitral Artístico 2003

artesenvidrio@gmail.com