A lo largo de los años, la tecnología de postsoldadura ha evolucionado, garantizando una limpieza (o pulido) del cordón de soldadura muy rápidamente y con una buena restauración de la capa pasiva del acero inoxidable. Hay varios modelos y diferentes tecnologías en el mercado que prometen grandes resultados. La idea de tener en tus manos un aparato decapado con una potencia exagerada puede ser la elección correcta, pero ¿a qué precio? Muy a menudo, la gente elige aparatos que no cumplen el objetivo de minimizar los costes y maximizar el alcance. En otros casos, el objetivo es sobre todo minimizar los riesgos que conlleva el uso de un sistema que utiliza sustancias peligrosas y debe utilizarse con toda la precaución posible. En un mundo como el del decapado electroquímico, es fácil decepcionarse cuando las expectativas son altas y la máquina no las cumple. Las expectativas están relacionadas principalmente con la elección de las características técnicas de las máquinas y las posibles ventajas que ofrece el aparato.
Por tanto, los parámetros adecuados para diferenciar los aparatos pueden ser:

• Potencia eléctrica;
• Tecnología de transmisión de corriente;
• Tipos de electrolitos;
• Dispositivos de seguridad;
• Tecnologías de optimización del proceso de decapado;
• Tipo de soldaduraLongitud de la soldadura;
• Precio.

Entre los diversos parámetros, no mencionamos la calidad de la soldadura. Este parámetro se mantiene constante, ya que consideramos adecuado considerar que la costura está libre de defectos y que la soldadura no genera:

• Proyecciones;
• Compuestos no metálicos (silicatos, sulfuros, etc.);
• Intermetálicos (carburos de cromo, etc.);
• Grietas y fracturas;
• Forma de la junta no conforme (efecto cola).

La promesa de una limpieza rápida y fácil de la junta siempre va unida al deseo del cliente de producir una junta soldada de una calidad que facilite el proceso de decapado. Por tanto, las expectativas deben basarse en el hecho de que el electrodecapado elimina los residuos metálicos que reaccionan eficazmente con la solución electrolítica acelerada por una fuerza electromotriz, y no en resolver los posibles defectos de soldadura. Estos últimos deben resolverse ajustando correctamente todos los parámetros del proceso de soldadura. No existe una forma ficticia de elevar la calidad del producto acabado y superar a la competencia.

Potencia eléctrica y tecnología electrónica

La mayoría de las máquinas de decapado se dividen en dos categorías:

• Tecnología inversora;
• Tecnología del transformador.

Inversor vs Transformador

El inversor es un convertidor de energía eléctrica. Transforma la tensión de alimentación que recibe a la entrada (si es alterna) en tensión continua (pudiendo aumentar o disminuir su valor, igual que hace el transformador, aunque con un principio completamente distinto), y luego recrea, de forma completamente electrónica, una tensión de salida, que puede ser fija o variable, alterna (periódica o aperiódica) o continua.

Las eficiencias del inversor suelen ser mejores que las del transformador, no dependen del peso del equipo y dependen menos del coste de los componentes. En cambio, dependen del tipo de circuito (hay muchas soluciones de circuitos diferentes para conseguir la conversión deseada) y de la calidad y cantidad de los componentes utilizados. Evidentemente, los circuitos complejos y el gran número de componentes utilizados pueden exponer al inversor a una mayor incidencia de fallos, y los coeficientes de fiabilidad típicos de los equipos electromecánicos sencillos, como los transformadores, sólo pueden alcanzarse con la electrónica de los inversores utilizando componentes individuales de muy alta fiabilidad (con el consiguiente efecto sobre el coste del equipo).

Para la misma potencia convertible, el inversor puede pesar la mitad que un transformador, combinando ligereza con versatilidad de uso (el transformador funciona con tensiones de entrada y salida fijas, el inversor puede construirse para adaptarse a una amplia gama de tensiones de entrada y proporcionar tensiones de salida prácticamente arbitrarias).

Un transformador es una máquina eléctrica que, mediante una doble conversión de energía de eléctrica a magnética y luego, de nuevo, de magnética a eléctrica, convierte la tensión y la corriente a la entrada en tensión y corriente diferentes a la salida. Dependiendo de la tecnología de construcción, tiene eficiencias eléctricas máximas que oscilan entre el 55-60% y el 85-90%. Los transformadores con eficiencias más altas se construyen con tecnologías y materiales elevados y tienen costes bastante altos.

Además, los transformadores están hechos principalmente de cobre y hierro (o, como alternativa al hierro, de materiales ferromagnéticos más eficientes energéticamente), por lo que suelen ser pesados. Cuanta más energía eléctrica tengan que transferir de su entrada a su salida, más material habrá que emplear en su construcción, lo que supone una carga significativa para el equipo en el que están integrados.

Los transformadores se suelen utilizar en aplicaciones en las que la tensión de alimentación no está sujeta a variaciones (ni en la entrada ni en la salida), aunque pueden utilizarse como primera etapa de conversión de energía en sistemas más complejos (mixtos electromagnéticos/electrónicos). Los transformadores siguen siendo, sin embargo, en un rango de potencia de entre cien vatios y varios kW, el convertidor de energía más económico que puede elegirse en una instalación eléctrica.
El transformador no tiene capacidad para adaptar los parámetros eléctricos. Esto supone un gasto considerable de energía.

El hecho de que los parámetros eléctricos no estén modulados significa que se suministra la máxima potencia, lo que podría provocar picaduras cuando la fibra de carbono no esté completamente mojada por el líquido electrolítico, provocando chispas continuas y daños microscópicos en la superficie. Desgraciadamente, este defecto es visible a través de un microscopio óptico y, por tanto, el operario reconoce el daño ahora, cuando elacero inoxidable se ha instalado y recibe los primeros signos de corrosión (generalizada o picadura).

El transformador, como todos los conductores, debe hacer frente al efecto Joule. Éste depende de la resistencia y del cuadrado de la corriente. Por tanto, para minimizar este efecto, hay que disminuir la resistencia o la intensidad de la corriente. Para reducir la resistencia, hay que aumentar la sección transversal de los conductores, pero el dimensionamiento de las líneas eléctricas tiene un límite económico y tecnológico, que también está relacionado con el fenómeno de la caída de tensión en las propias líneas. Por lo tanto, para disminuir la intensidad de corriente, se realiza una transformación aumentando la tensión para la misma potencia. La disminución de la intensidad de corriente da lugar a un proceso de decapado lento en comparación con la tecnología inversora, que mantiene la corriente constante y modula la tensión en su lugar.

Tipos de electrolitos

Los electrolitos son muy importantes en el proceso de decapado porque contribuyen a desprender los residuos de soldadura creando un intercambio de iones entre el ánodo y el cátodo. La reacción es catalizada por la corriente eléctrica. Por tanto, una corriente alterna acelera los iones de hidrógeno de la solución contra la superficie del metal y la disolución de los residuos de soldadura. La cantidad de iones de hidrógeno viene determinada por el pH de la solución. Cuanto más ácida sea la solución, mayor será la concentración de iones, favoreciendo así el desprendimiento de los residuos. Esto puede ser favorable, pero si la solución contiene ácidos demasiado agresivos, puede provocar que se estropee el acabado superficial del metal base, cambiando el efecto estético y el acabado superficial. Las soluciones que contienen ácidos fuertes pueden llevar a agredir demasiado la superficie hasta el punto, por ejemplo, de dejar inclusiones ácidas que podrían provocar fenómenos de corrosión si no se neutralizan adecuadamente.

Un aspecto muy importante es la restauración de la capa pasiva. Por tanto, si la solución electrolítica se queda anclada en la superficie o la ataca demasiado, el acero inoxidable que pueda estar en una sección de la empresa inmerso en polvo de hierro u otros contaminantes no tiene la oportunidad de formar la capa protectora que lo hace tan atractivo para muchos fabricantes.

Otro factor importante es la conductividad de las soluciones electrolíticas. A un mismo valor de pH, por ejemplo, una solución electrolítica que tenga una conductividad más alta puede limpiar mucho más rápidamente la superficie del acero inoxidable. La conductividad está estrechamente relacionada con la cantidad de ácido presente en la solución. A medida que aumenta la concentración de ácido en la solución, la conductividad eléctrica de ésta aumenta hasta un valor máximo, por encima del cual la conductividad disminuye fuertemente. Aprovechando estos dos parámetros, es posible obtener una solución electrolítica que tenga la cantidad adecuada de iones de hidrógeno (pH), maximizando su conductividad eléctrica.La variabilidad del pH y de la conductividad eléctrica permite diferenciar los productos electrolíticos en función de la aplicación y el peligro:

• Concentraciones de ácido superiores al 50%: Aplicaciones para limpiar/pulir soldaduras exigentes, como electrodo y MIG/MAG;
• Concentraciones de ácido de hasta el 25%: Aplicaciones para la limpieza de soldaduras TIG;
• Concentraciones ácidas del 0%: Aplicaciones en las industrias farmacéutica, nuclear y alimentaria o en situaciones en las que la empresa opta por un enfoque respetuoso con el medio ambiente y seguro.

Con la misma potencia de la fuente eléctrica y el mismo tipo de soldadura, la reducción de la cantidad de ácido en una solución electrolítica se traduce en una menor velocidad de decapado. Con estas conclusiones, se podría pensar en utilizar una concentración muy alta de ácido para optimizar el proceso de decapado incluso en soldaduras no exigentes como la GTAW, pero si el operario gestionara el proceso de decapado de forma que aumentara la potencia eléctrica y redujera la cantidad de ácido, con la misma velocidad de decapado, tendría la ventaja de:

• Mantiene el acabado superficial del acero inoxidable;
• Ausencia de halos;
• Aumenta la seguridad del proceso de decapado.