Im Laufe der Jahre hat sich die Technologie für das Nachschweißen weiterentwickelt und gewährleistet eine Reinigung (o Polieren) der Schweißnaht sehr schnell und mit guter Wiederherstellung der Passivschicht des Edelstahls. Es gibt mehrere Modelle und verschiedene Technologien auf dem Markt, die großartige Ergebnisse versprechen. Die Vorstellung, ein Beizgerät mit übertriebener Leistung in den Händen zu halten, mag die richtige Wahl sein, aber zu welchem Preis? Sehr oft entscheiden sich die Menschen für Geräte, die nicht dem Ziel entsprechen, die Kosten zu minimieren und die Möglichkeiten zu maximieren. In anderen Fällen geht es vor allem darum, die Risiken zu minimieren, die mit der Verwendung eines Systems verbunden sind, das gefährliche Substanzen verwendet und mit aller Vorsicht eingesetzt werden muss. In einer Welt wie der des elektrochemischen Beizens ist es leicht, enttäuscht zu sein, wenn die Erwartungen hoch sind und die Maschine sie nicht erfüllt. Die Erwartungen hängen vor allem mit der Wahl der technischen Eigenschaften der Maschinen und den möglichen Vorteilen, die das Gerät bietet, zusammen.
Geeignete Parameter zur Unterscheidung der Geräte können daher sein:

• Elektrische Leistung;
• Strom-Übertragungstechnik;
• Arten von Elektrolyten;
• Sicherheitsvorrichtungen;
• Technologien zur Optimierung des Beizprozesses;
• Art der Schweißung, Länge der Schweißnaht;
• Preis.

Unter den verschiedenen Parametern haben wir die Qualität der Schweißnaht nicht erwähnt. Schweißens. Dieser Parameter bleibt konstant, da wir es für angemessen halten, davon auszugehen, dass die Naht frei von Fehlern ist und die Schweißnaht nicht entsteht:

• Hochrechnungen;
• Nicht-metallische Verbindungen (Silikate, Sulfide usw.);
• Intermetallische Stoffe (Chromkarbide, etc.);
• Risse und Frakturen;
• Nicht konforme Fugenform (Klebeeffekt).

Das Versprechen einer schnellen und einfachen Reinigung der Fugen ist immer mit dem Wunsch des Kunden verbunden, eine Schweißnaht von einer Qualität herzustellen, die das Beizen erleichtert. Die Erwartungen müssen daher auf der Tatsache beruhen, dass Elektro-Beizen Metallrückstände entfernt, die mit der elektrolytischen Lösung, die durch eine elektromotorische Kraft beschleunigt wird, wirksam reagieren, und nicht, um eventuelle Schweißfehler zu beheben. Letztere müssen durch die richtige Einstellung aller Parameter des Schweißprozesses behoben werden. Es gibt keinen fiktiven Weg, um das Endprodukt auf eine höhere Qualität zu bringen und die Konkurrenz zu schlagen.

Elektrische Leistung und elektronische Technologie

Die meisten Maschinen zum Beizen lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

• Inverter-Technologie;
• Transformator-Technologie.

Inverter vs. Transformator

Der Inverter ist ein elektrischer Energiewandler. Er wandelt die Versorgungsspannung, die er am Eingang erhält (falls es sich um eine Wechselspannung handelt), in eine Gleichspannung um (wobei er ihren Wert möglicherweise erhöht oder senkt, genau wie ein Transformator, wenn auch nach einem völlig anderen Prinzip) und erzeugt dann auf vollelektronische Weise eine Ausgangsspannung, die fest oder variabel, wechselnd (periodisch oder aperiodisch) oder kontinuierlich sein kann.

Die Wirkungsgrade des Inverters sind in der Regel besser als die des Transformators, hängen nicht vom Gewicht der Geräte und weniger von den Kosten der Komponenten ab. Stattdessen hängen sie von der Art der Schaltung (es gibt viele verschiedene Schaltungslösungen, um die gewünschte Umwandlung zu erreichen) und von der Qualität und Quantität der verwendeten Komponenten ab. Es liegt auf der Hand, dass komplexe Schaltungen und die große Anzahl der verwendeten Komponenten den Inverter einer höheren Fehleranfälligkeit aussetzen können. Zuverlässigkeits-Koeffizienten, die für einfache elektromechanische Geräte wie Transformatoren typisch sind, können bei der Inverter-Elektronik nur durch die Verwendung von Einzelkomponenten mit sehr hoher Zuverlässigkeit erreicht werden (mit Auswirkungen auf die Kosten der Geräte).

Bei gleicher umwandelbarer Leistung wiegt der Inverter nur halb so viel wie ein Transformator und verbindet Leichtigkeit mit Vielseitigkeit in der Anwendung (der Transformator arbeitet mit festen Eingangs- und Ausgangsspannungen, der Inverter kann so gebaut werden, dass er sich an eine breite Palette von Eingangsspannungen anpasst und praktisch beliebige Ausgangsspannungen liefert).

Ein Transformator ist eine elektrische Maschine, die durch eine doppelte Energieumwandlung von elektrisch zu magnetisch und dann wieder von magnetisch zu elektrisch, Spannung und Strom am Eingang in unterschiedliche Spannung und Strom am Ausgang umwandelt. Je nach Konstruktionstechnologie hat er einen maximalen elektrischen Wirkungsgrad von 55-60% bis 85-90%. Transformatoren mit höheren Wirkungsgraden werden mit hochentwickelten Technologien und Materialien gebaut und sind relativ teuer.

Darüber hinaus bestehen Transformatoren meist aus Kupfer und Eisen (oder, als Alternative zu Eisen, aus energieeffizienteren ferromagnetischen Materialien), weshalb sie in der Regel schwer sind. Je mehr elektrische Energie sie von ihrem Eingang zu ihrem Ausgang übertragen müssen, desto mehr Material muss für ihre Konstruktion verwendet werden, wodurch die Geräte, in die sie integriert sind, erheblich belastet werden.

Transformatoren werden in der Regel in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Versorgungsspannung keinen Schwankungen unterliegt (weder am Eingang noch am Ausgang), obwohl sie als erste Stufe der Energieumwandlung in komplexeren (gemischt elektromagnetischen/elektronischen) Systemen verwendet werden können. Transformatoren bleiben jedoch in einem Leistungsbereich zwischen hundert Watt und mehreren kW der wirtschaftlichste Energiewandler, der in einer elektrischen Anlage gewählt werden kann.
Der Transformator hat nicht die Möglichkeit, die elektrischen Parameter anzupassen. Dies führt zu einem erheblichen Energieaufwand.

Die Tatsache, dass die elektrischen Parameter nicht moduliert werden, bedeutet, dass die maximale Leistung abgegeben wird, was zu Lochfraß führen kann, wenn die Kohlenstofffaser nicht vollständig von der Elektrolytflüssigkeit benetzt wird, was zu ständigen Funken und mikroskopischen Oberflächenschäden führt. Leider ist dieser Defekt durch ein optisches Mikroskop sichtbar, so dass der Bediener den Schaden erst erkennt, wenn derEdelstahl installiert wurde und die ersten Anzeichen von Korrosion (generalisierte o Lochfraß).

Der Transformator muss, wie alle Leiter, mit dem Joule-Effekt fertig werden. Letzterer hängt vom Widerstand und dem Quadrat des Stroms ab. Um diesen Effekt zu minimieren, muss also der Widerstand oder die Stromstärke verringert werden. Um den Widerstand zu verringern, muss die Querschnittsfläche der Leiter vergrößert werden, aber der Dimensionierung von Stromleitungen sind wirtschaftliche und technologische Grenzen gesetzt, die auch mit dem Phänomen des Spannungsabfalls in den Leitungen selbst zusammenhängen. Um die Stromintensität zu senken, wird daher eine Umwandlung vorgenommen, indem die Spannung bei gleicher Leistung erhöht wird. Die Senkung der Stromintensität führt zu einem langsamen Beizen im Vergleich zur Inverter-Technologie, die den Strom konstant hält und stattdessen die Spannung moduliert.

Arten von Elektrolyten

Die Elektrolyten sind für das Beizen sehr wichtig, denn sie tragen zur Ablösung der Schweißrückstände bei, indem sie einen Ionenaustausch zwischen der Anode und der Kathode bewirken. Die Reaktion wird durch elektrischen Strom katalysiert. Daher beschleunigt ein Wechselstrom die Wasserstoffionen der Lösung gegen die Metalloberfläche und die Auflösung der Schweißrückstände. Die Menge der Wasserstoffionen wird durch den pH-Wert der Lösung bestimmt. Je saurer die Lösung ist, desto höher ist die Konzentration der Ionen, was die Ablösung der Rückstände begünstigt. Das kann günstig sein, aber wenn die Lösung zu aggressive Säuren enthält, kann sie die Oberflächenbeschaffenheit des unedlen Metalls ruinieren und den ästhetischen Effekt und die Oberflächenbeschaffenheit verändern. Lösungen, die starke Säuren enthalten, können dazu führen, dass die Oberfläche zu sehr angegriffen wird, so dass beispielsweise saure Einschlüsse zurückbleiben, die zu Korrosionserscheinungen wenn sie nicht ordnungsgemäß neutralisiert werden.

Ein sehr wichtiger Aspekt ist die Wiederherstellung der passiven Schicht. Wenn also die Elektrolytlösung auf der Oberfläche verankert bleibt oder die Oberfläche zu sehr angreift, hat der Edelstahl, der sich möglicherweise in einem Bereich des Unternehmens befindet, der in Eisenpulver oder andere Verunreinigungen eingetaucht ist, nicht die Chance, die Schutzschicht zu bilden, die ihn für viele Hersteller so attraktiv macht.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen. Bei gleichem pH-Wert kann zum Beispiel eine Elektrolytlösung mit höherer Leitfähigkeit die Oberfläche von Edelstahl viel schneller reinigen. Die Leitfähigkeit hängt stark mit der Menge der in der Lösung vorhandenen Säure zusammen. Mit zunehmender Konzentration der Säure in der Lösung steigt die elektrische Leitfähigkeit der Lösung bis zu einem Maximalwert, oberhalb dessen die Leitfähigkeit stark abnimmt. Durch Ausnutzung dieser beiden Parameter ist es möglich, eine Elektrolytlösung zu erhalten, die die richtige Menge an Wasserstoffionen (pH-Wert) aufweist und deren elektrische Leitfähigkeit maximiert wird:

• Säurekonzentrationen über 50%: Anwendungen zum Reinigen/Polieren anspruchsvoller Schweißnähte wie Elektroden und MIG/MAG;
• Säurekonzentrationen bis zu 25%: Anwendungen für die Reinigung von WIG-Schweißnähten;
• 0%ige Säurekonzentrationen: Anwendungen in der Pharmazie, in der Nuklearindustrie, in der Lebensmittelindustrie oder in Situationen, in denen sich das Unternehmen für einen umweltfreundlichen und sicheren Ansatz entscheidet.

Bei gleicher Leistung der Stromquelle und gleicher Schweißart führt eine Verringerung der Säuremenge in einer Elektrolytlösung zu einer niedrigeren Beizgeschwindigkeit. Mit diesen Schlussfolgerungen könnte man auf den Gedanken kommen, eine sehr hohe Säurekonzentration zu verwenden, um den Beizprozess auch bei nicht anspruchsvollen Schweißungen wie dem WIG zu optimieren. Wenn der Bediener den Beizprozess jedoch so steuern würde, dass er die elektrische Leistung erhöht und die Säuremenge reduziert, hätte er bei gleicher Beizgeschwindigkeit den Vorteil, dass:

• Erhalten Sie die Oberflächengüte von Edelstahl;
• Abwesenheit von Halos;
• Erhöhen Sie die Sicherheit des Beizvorgangs.