Anleitung: Entfettung rechnen ohne Labormessung

Wofür er da ist

Der Rechner behandelt die wässrige Entfettung in der Oberflächentechnik. Er sagt nicht, wie viele Minuten ein Teil ins Bad muss. Er beantwortet die Frage, die im Betrieb tatsächlich gestellt wird:

Der Lieferant schreibt 60 Grad, 3 Prozent und 120 Sekunden vor. In der Anlage laufen 50 Grad, 2 Prozent und 90 Sekunden. Wird das Teil noch fettfrei genug?

Deshalb hat jede Zeile im Block „Vorgabe gegen Ist" zwei Werte, links die Vorgabe, rechts der Ist-Zustand, und beide haben zwei Teile:

Vorgabe: Temperatur, Konzentration und Zeit aus dem technischen Merkblatt, und wofür sie gelten: wie stark verschmutzt und wie sauber gefordert.
Ist-Zustand: Was in der Anlage eingestellt ist, und was tatsächlich ansteht: die Verschmutzung und die Anforderung des heutigen Auftrags.

Der zweite Teil ist der wichtigere. Eine Lieferantenvorgabe ist eine Zusage für eine bestimmte Aufgabe. Dieselben 60 Grad und 120 Sekunden reichen für ein leicht beöltes Blech vor der Zwischenreinigung, und nicht für ein konserviertes Ziehteil vor dem Kleben. Zwischen diesen beiden Fällen liegt Faktor 3,6 an Reinigungsarbeit.

Die Antwort: das Restfett

Die Hauptaussage ist keine Prozentzahl, sondern wie weit das Restfett über dem Zielwert liegt. Der Grund: Prozente allein sind nicht interpretierbar. Dieselbe geleistete Arbeit bedeutet je nach Aufgabe ein leichtes Überschreiten oder ein Vielfaches des Erlaubten. Die Tabelle zeigt es.

Geleistete Arbeit	Leichte Aufgabe	Übliche Aufgabe	Schwere Aufgabe
100 %	am Ziel	am Ziel	am Ziel
90 %	1,3-mal drüber	1,9-mal drüber	2,3-mal drüber
85 %	1,4-mal drüber	2,5-mal drüber	3,5-mal drüber
50 %	3,2-mal drüber	22-mal drüber	63-mal drüber

Leichte Aufgabe: Ölhaut vor der Zwischenreinigung (A = 2,30). Übliche: normale Beölung vor der Pulverbeschichtung (A = 6,21). Schwere: konserviertes Ziehteil vor dem Kleben (A = 8,29).

Woher die Prozentzahl kommt

Die geleistete Arbeit ist ein Produkt aus Verhältnissen, nicht eine Summe. Für das Beispiel oben, bei gleichbleibender Aufgabe:

Temperatur: 0,65: Zehn Grad zu kalt kosten ein gutes Drittel der Wirkung. Das ist der stärkste der drei Hebel.
Konzentration: 0,84: Ein Drittel weniger Reiniger kostet nur 16 %. Der schwächste Hebel.
Zeit: 0,75: 90 statt 120 Sekunden. Die Zeit geht direkt ein. Drei Viertel der Zeit sind drei Viertel der Wirkung.

0,65 · 0,84 · 0,75 = 0,41. Und genau das ist der Grund, warum im Betrieb oft niemand versteht, was los ist: Keine der drei Abweichungen sieht für sich dramatisch aus. Zusammen fehlen fast 59 Prozent, und das Restfett liegt dann rund 38-mal über dem Zielwert.

Warum das ohne Messung geht

Der Rechner muss nicht eingemessen werden. Keinen gemessenen Anlagenwert, keine Normprobe, keine Messreihe, keine Angabe in mg/m².

Der Grund ist einfach: Gerechnet wird gegen die Vorgabe, und die ist eine Zusage: Wer sie fährt, bekommt saubere Teile. Ob eine Anlage von Haus aus schnell oder langsam ist, steht damit auf beiden Seiten der Rechnung und kürzt sich heraus. Übrig bleibt allein, wie stark ein Faktor wirkt.

Die Einschränkung dafür: Absolute Sekunden gibt der Rechner nur aus, wenn die Anlage eingemessen ist. Eine Sekundenzahl ohne diese Grundlage sieht genau aus, ist aber keine.

Der zweite Haken: die Reserve des Lieferanten

Wenn gegen die Vorgabe gerechnet wird, muss angenommen werden, dass diese Vorgabe genau ausreicht, dass also bei 60 °C, 3 % und 120 Sekunden der Zielwert punktgenau erreicht wird, keine Sekunde früher. Das ist mit Sicherheit falsch: Jeder Chemielieferant baut eine Reserve ein, sonst hätte er ständig Reklamationen.

Die Folge ist gerichtet, und das ist die gute Nachricht: Der Rechner irrt immer zur sicheren Seite. Er zeigt zu wenig Reinigungsleistung, nie zu viel. Eine Anlage wird also nie fälschlich freigegeben. Wie stark der Effekt ist, zeigt das Beispiel von oben:

Reserve des Lieferanten	Rechner zeigt	tatsächlich
1,0-fach (keine)	rund 38-mal über dem Zielwert	rund 38-mal über dem Zielwert
1,5-fach	rund 38-mal über dem Zielwert	rund 11-mal über dem Zielwert
2,0-fach	rund 38-mal über dem Zielwert	rund 3-mal über dem Zielwert
3,0-fach	rund 38-mal über dem Zielwert	auf oder unter dem Zielwert

Daraus folgt die wichtigste Lesehilfe für das Ergebnis: Das Vielfache ist eine Warnstufe, kein Messwert. Belastbar sind die Prozentzahl, sie hängt nicht an dieser Annahme, und die für den gerechneten Fall ausgewiesene Wirkung je Hebel.

Wie die Ampel urteilt

Die Ampel bewertet deshalb nicht das rohe Vielfache, sondern die Prozentzahl gegen eine angenommene Lieferantenreserve von 1,5-fach:

Grün: 100 % oder mehr: auf oder über der Vorgabe.
Gelb: unter der Vorgabe, aber die angenommene Reserve trägt es noch (bei 1,5-fach also ab 67 %). Kein Grund zur Panik, aber die Reserve ist aufgebraucht: Die nächste Abweichung trifft ungebremst.
Rot: auch mit dieser Reserve nicht mehr sauber.

Die Reserve ist eine Setzung und steht in der config.php (LIEFERANTENRESERVE). Wer die Zusage des eigenen Lieferanten kennt, trägt sie dort ein; 1,0 macht die Ampel wieder so streng wie die Zahlen.

Die Ergebnisspalte

Rechts neben den Eingaben (auf dem Handy als feste Leiste unten) steht das Urteil als farbige Karte: die Prozentzahl, das Urteil, das Restfett und eine Zeile, welcher Hebel hier am meisten fehlt. Darunter drei Reiter:

Woran es liegt: Ein Balken je Hebel: Temperatur, Chemie, Zeit, Mechanik und die Aufgabe. Ein voller Balken heisst 1,00, also wie in der Vorgabe. Je kürzer, desto grösser der Verlust. Die Balken multiplizieren sich zur Prozentzahl in der Karte.
Weg zurück: Welcher Wert ein einzelner Hebel bräuchte, um wieder auf 100 % zu kommen, und ob das gangbar ist. Erscheint nur, wenn etwas fehlt.
Kurven: Je Hebel eine, mit fester Skala in echten Einheiten. Verschoben wird nur der eine Wert, die anderen bleiben stehen. Der gefüllte Punkt ist der heutige Zustand, der hohle Ring auf der 100-Prozent-Linie der nötige Wert, die senkrechte graue Linie die Vorgabe und die rot hinterlegte Fläche in der Temperaturkurve der für den Werkstoff gesperrte Bereich.

Balken und Kurven enthalten keine anderen Zahlen als die Beiträge neben den Eingaben. Sie sind dieselbe Rechnung, nur als Bild.

Der Weg zurück auf die Vorgabe

„Es fehlen 59 Prozent" hilft niemandem. Deshalb rechnet der Rechner für jeden der drei Hebel einzeln aus, welcher Wert nötig wäre, um wieder auf 100 % zu kommen. Die anderen beiden bleiben dabei, wo sie sind. Für das Beispiel:

Über die Zeit: 217 s statt 90 s. Machbar, sofern der Takt der Linie das hergibt.
Über die Temperatur: 71,5 °C statt 50 °C. Bei unlegiertem Stahl möglich; bei Aluminium meldet der Rechner rot „über der Grenze".
Über die Chemie: 14,9 % statt 2 %. Rechnerisch richtig, praktisch Unsinn. So dosiert niemand. Genau das ist die Aussage.

Die Beurteilung neben jedem Weg ist deshalb wichtiger als die Zahl selbst. Sie sagt, ob der Weg gangbar ist. Bleibt keiner übrig, gehört die Ursache abgestellt und nicht kompensiert.

„Was, wenn zusätzlich etwas schiefgeht"

Der Block unter den Eingaben legt oben auf den Ist-Zustand noch eine Störung drauf. Sechs Bereiche mit je einer Reihe Chips: Badtemperatur, Dosierung, Anströmung, Takt, Teil, Badpflege. Ein Tipp wählt, ein zweiter Tipp hebt die Wahl auf.

Je Bereich lässt sich nur eine Störung wählen: Ein Bad kann nicht gleichzeitig 3 und 20 Grad zu kalt sein. Über die Bereiche hinweg dagegen zählt alles zusammen, und zwar multiplikativ.

Mit gewählten Störungen erscheint in der Ergebnisspalte eine zweite Karte, und die Balken zeigen den Stand mit Störungen. Die fertigen Beispiele weiter unten sind nichts anderes als vorgefüllte Chips: Ein Klick setzt sie, und man sieht sofort, woraus sich das Ergebnis zusammensetzt.

Das Kundenblatt

Der Knopf „Kundenblatt" unter dem Formular führt zu einer Seite, die dasselbe Ergebnis auf ein A4-Blatt bringt: Urteil, Prozentzahl, Vorgabe gegen Ist, der Weg zurück und die gewählten Zusatzstörungen. Kunde, Anlage, Bearbeiter und eine Bemerkung lassen sich oben eintragen; sie erscheinen im Kopf und am Ende des Blatts. „Drucken" öffnet den Druckdialog des Browsers; Formular, Menü und Fusszeile werden dabei weggelassen.

Das Blatt rechnet nichts selbst. Es nimmt die Werte aus der Adresszeile und zeigt sie anders an; deshalb stehen unten die Annahmen und die Adresse, mit der sich der Fall wieder öffnen lässt. Die Freitexte werden nicht gespeichert. Wer den Fall behalten will, speichert ihn im Rechner unter „Als Fall speichern".

Zugangsschutz

Die Werkzeuge (Rechner, Schieber, Kundenblatt, gespeicherte Fälle, Selbsttest) lassen sich mit Zugangscodes schützen; Start, Anleitung und Formeln bleiben immer frei. Jeder Kunde bekommt einen eigenen Code, der sich einzeln sperren lässt. Der Schutz ist nach dem Einrichten ausgeschaltet und wird in der Verwaltung eingeschaltet, sobald Codes angelegt sind; er lässt sich dort jederzeit wieder ausschalten, die Codes bleiben dabei erhalten.

Die Verwaltung ist über den Verweis „Verwaltung" in der Fusszeile erreichbar und mit einem Verwalter-Passwort aus der config.php gesichert. Fehlt dieses noch, erzeugt die Seite die nötigen Zeilen für die config.php aus einem eingegebenen Passwort. Ein neuer Code wird nur ein einziges Mal im Klartext angezeigt; gespeichert ist eine Prüfsumme, aus der er sich nicht wiederherstellen lässt. Nach fünf Fehlversuchen ist die Anmeldung zehn Minuten gesperrt, danach mit jedem weiteren Fehlversuch doppelt so lang. „Angemeldet bleiben" gilt 30 Tage je Gerät und endet mit dem Abmelden oder dem Sperren des Codes.

Beizen bei Aluminium

Wer Aluminium beschichtet, fährt das Entfettungsbad meist so, dass es gleichzeitig beizt. Für diesen Fall gibt es im Formular einen eigenen Schalter. Er ist ausgeschaltet, solange man ihn nicht braucht, und ändert dann auch nichts.

Der entscheidende Unterschied: Die Reinigung kennt nur eine Richtung, mehr ist besser. Das Beizen hat ein Fenster. Zu wenig Abtrag lässt die Deformationsschicht stehen, zu viel kostet Aluminium, Masshaltigkeit und Optik. Es gibt also nicht eine Mindestzeit, sondern eine Mindest- und eine Höchstzeit, und die müssen sich mit der Reinigungsbedingung überschneiden.

Was einzutragen ist

Beizweg: alkalisch (Natronlauge) oder sauer mit Fluorid. Nur beim sauren Weg rechnet der pH mit.
Gemessener Abtrag bei den Sollwerten, in g/m². Diese Zahl liegt im Haus: Sie kommt aus der QUALICOAT-Prüfung, wo das Prüfblech vor und nach dem Prozess gewogen wird. Sie ist der einzige echte Messwert im ganzen Rechner. Steht das Feld noch auf 1,2, weist der Rechner darauf hin, dass die Gramm-Angaben dann geraten sind.
Geforderter Mindestabtrag: QUALICOAT Standard 1,0 g/m², SEASIDE 2,0 g/m², oder eine eigene Vorgabe. Gilt über alle Beizschritte zusammen. In den QUALICOAT-Vorschriften heisst die Grösse „Beizgrad", in der Fachliteratur meist „Beizabtrag". Gemeint ist dasselbe.
Obergrenze: Dafür gibt es keine Norm. Der Rechner schlägt 3,0 g/m² vor; wo der eigene Deckel liegt, ist eine betriebliche Festlegung.
Temperaturempfindlichkeit des Beizens: steht auf 50 und kann so bleiben. Es ist die unsicherste Zahl im Block: Die Literatur streut weit. Wer den Abtrag bei zwei verschiedenen Temperaturen gemessen hat, trägt hier den eigenen Wert ein.
Abtrag weiterer Beizschritte: Wenn nach diesem Bad noch dekapiert wird, gehört dessen Beitrag hierher. Dann muss dieses Bad entsprechend weniger leisten.

Was herauskommt

Drei Angaben, und die dritte ist die eigentliche:

Wie viel dieses Bad im Ist-Zustand abträgt, mit Ampel: zu wenig, im Fenster, zu viel.
Das Beizfenster in Sekunden bei der eingestellten Temperatur und Konzentration.
Der gemeinsame Bereich: die Zeitspanne, in der Reinigung und Beizabtrag gleichzeitig stimmen. Und die Angabe, welche der beiden Bedingungen nach unten führt. Oft ist es das Beizen, und wer nur auf die Sauberkeit schaut, sieht die Hälfte.

Der wertvollste Fall ist der unangenehme: Wenn es keine Überschneidung gibt, sagt der Rechner das ausdrücklich. Dann gibt es bei dieser Temperatur und dieser Konzentration keine richtige Taktzeit. Man muss T oder c ändern, und keine Taktverlängerung der Welt hilft. Diese Lage ist ohne Rechnung praktisch nicht zu erkennen, weil beide Bedingungen üblicherweise getrennt geprüft werden.

Drei Sätze, die nur hier stehen

Heisser und kürzer fahren gewinnt nicht immer. Kürzt man die Zeit gerade so weit, dass der Abtrag gleich bleibt, dann gewinnt die Reinigung nur bei zäher Verschmutzung: bei Ölkohle deutlich, bei dünnflüssigem Öl wird es sogar schlechter. Der Rechner sagt für die gewählte Verschmutzung, welcher Fall vorliegt.

Ein zu kaltes Beizbad verliert doppelt. Der Reiniger wird langsamer, und zusätzlich lässt der Beizangriff nach, der den Schmutz von unten löst. Der zweite Verlust kommt in der üblichen Betrachtung gar nicht vor; der Rechner zieht ihn mit ab, sobald der Beizschalter steht.

Beim Beizen ist der Reiniger nicht der schwächste Hebel, sondern der stärkste. Für die Entfettung gilt: Temperatur schlägt Dosierung, bei jeder Verschmutzungsart. Für den Beizabtrag ist es umgekehrt: Dort geht die Konzentration linear ein. Halbe Dosierung heisst halber Abtrag, aber nur rund ein Viertel weniger Reinigungswirkung. Wer am Reiniger spart, spart also zuerst den Beizabtrag weg, und genau der steht im Prüfbericht.

Die vier Aussagen, die überraschen

Chemie ist der schwächste Hebel

Die Dosierung zu halbieren kostet nur rund ein Viertel der Wirkung (Faktor 0,75). Wer beim Reiniger spart, spart also mehr, als er denkt, und wer bei Problemen als Erstes nachdosiert, greift zum schwächsten Mittel, das zur Verfügung steht.

Der Grund: Die Konzentration wirkt ungefähr mit der Wurzel, nicht im gleichen Verhältnis. Doppelt so viel Reiniger bringt rund 40 % mehr Geschwindigkeit, nicht 100 %.

Temperatur ist der stärkste Hebel

Zehn Grad unter der Vorgabe kosten rund ein Drittel der Wirkung (Faktor 0,65). Zehn Grad sind an einem Badthermometer schnell übersehen. Beim Reiniger würde dieselbe Einbusse bedeuten, auf ein Drittel der Dosierung herunterzugehen, und das fiele jedem auf.

Deshalb lohnt sich am Bad zuerst der Blick auf Heizung, Deckel und Aufheizzeit nach dem Wochenende, bevor jemand am Reiniger dreht.

Zehnfacher Schmutz kostet nur ein Drittel der Wirkung

Zehnmal so viel Öl auf dem Teil ergibt Faktor 0,67, doppelt so viel Öl Faktor 0,87. Die Schmutzmenge geht logarithmisch ein, nicht proportional.

Der Grund: Reinigung entfernt immer einen Anteil des noch vorhandenen Schmutzes. Die ersten neunzig Prozent gehen schnell weg, egal wie dick es war, lange dauert das letzte Prozent. Und das letzte Prozent ist bei viel und bei wenig Öl gleich weit entfernt.

Vorsicht: Bei sehr dicken, geschlossenen Fettschichten gilt das nicht mehr, dort geht der Abtrag anfangs gleichmässig statt anteilig. Näheres unter Formeln.

Warum sich Abweichungen multiplizieren

Jede Störung wirkt auf das, was die vorige übrig gelassen hat. Die Faktoren werden deshalb multipliziert und nicht zusammengezählt. Zehn Grad zu kalt (0,65), Nachdosieren vergessen (0,89) und halb zugesetzte Düsen (0,89) ergeben zusammen 0,52. Es fehlt fast die Hälfte, obwohl keine der drei Störungen für sich auffällig wäre.

Im Betrieb wird meist der eine grosse Fehler gesucht. Oft sind es drei kleine.

Begriffe

Vorgabe

Temperatur, Konzentration und Verweilzeit aus dem technischen Merkblatt des Reinigers. Steht dort eine Spanne („50–70 °C, 2–4 %"), gehört die Mitte in das Formular und nicht der untere Rand. Der untere Rand ist bereits die Grenze und lässt keine Reserve.

Fehlt ein Merkblatt, taugt auch der Zustand, von dem bekannt ist, dass er sauber produziert hat. Gerechnet wird dann gegen „damals, als es lief".

Ist-Zustand

Was heute wirklich eingestellt ist, gemessen, nicht am Sollwertregler abgelesen. Der häufigste Fehler beim Ausfüllen: Oben und unten steht dasselbe, weil der Regler das anzeigt, und das Ergebnis lautet erwartungsgemäss 100 %.

Für die Konzentration heisst das: titrieren. Ein Bad, das seit drei Wochen nicht nachdosiert wurde, liegt selten dort, wo die Dosieranlage behauptet.

Mechanik: die Verfahrensart

In der Zeile Mechanik steht links und rechts eine Auswahl des Verfahrens: ruhendes Tauchen, umgewälztes Tauchen, Tauchen mit Warenbewegung, Spritzen, Spritzen mit hohem Druck, Hochdruck. Links, wofür die Vorgabe gilt. Rechts, wie tatsächlich gefahren wird.

Warum zwei Felder und nicht eines: Ein technisches Merkblatt nennt meist gar nicht eine Vorgabe, sondern zwei: „Tauchen 3–5 %, 60–70 °C, 5–10 min · Spritzen 1–2 %, 50–60 °C, 60–120 s". Die Vorgabe hängt also an einer Verfahrensart. Wer die Tauchvorgabe im Spritzautomaten fährt oder umgekehrt, verschiebt damit einen Hebel, ohne es zu merken.

Wie stark: Eine für Spritzen geschriebene Vorgabe im ruhenden Tauchbad gefahren kostet je nach Fettart 40 bis 75 % der Wirkung, mehr als zehn Grad zu kalt. Bei eingebranntem Öl ist es am meisten, bei dünnflüssigem Öl am wenigsten: Je zäher der Schmutz, desto mehr hängt er an der Strömung.

Stehen beide Felder auf derselben Stufe, kürzt sich die Mechanik heraus und ändert nichts. Das ist der Normalfall: Meist wird gefahren, wofür die Vorgabe gilt.

Gemessen werden muss dafür nichts. In die Formel geht nie ein Absolutwert ein, sondern nur das Verhältnis der beiden Stufen. Deshalb genügt die Angabe, welches Verfahren gemeint ist.

Zusätzlich wirkt die Mechanik als Störung: zugesetzte Düsen, halbierter Pumpendruck. Die stehen unter „Was, wenn zusätzlich etwas schiefgeht" und rechnen sich mit der Verfahrensart zusammen.

Ultraschall steht bewusst nicht auf der Liste. Er wirkt über Kavitation, nicht über Strömung, und hat eine Schwelle: Unterhalb passiert wenig, oberhalb sehr viel. Als Strömungsfaktor gerechnet käme eine Zahl heraus, die nach Genauigkeit aussieht und keine ist.

Verschmutzung und Werkstoff

Die Art des Fettes ändert, wie stark die Hebel wirken: Bei eingebranntem Öl zieht die Temperatur viel stärker als bei dünnflüssigem Kühlschmierstoff, bei Polierpaste zählt die Strömung mehr. Deshalb ändert sich das Ergebnis, sobald die Art umgestellt wird, auch wenn sonst nichts angefasst wurde.

Die Menge und die Anforderung stehen dagegen in den beiden Auswahlfeldern darüber. Sie ändern nicht die Empfindlichkeit, sondern wie viel Arbeit überhaupt zu leisten ist.

Der Werkstoff geht in die Rechnung nicht ein. Er liefert nur die Grenzen: höchste Temperatur und pH-Fenster. Daran wird der „Weg zurück" gemessen. 72 Grad sind für Stahl kein Problem und für Aluminium ein Bauteilschaden.

Die zwei Felder unter „Absolute Sekunden"

Ganz unten im Rechner, eingeklappt, stehen zwei Eingaben. Sie beeinflussen ausschliesslich die zwei Zeitkacheln darunter. Das Ergebnis oben, Restfett und Prozentzahl, ändern sie nicht.

k₀: die Reinigungsgeschwindigkeit bei der Vorgabe

Einheit 1/min. Sie sagt, wie schnell das Fett abnimmt, wenn genau die Vorgabe des Lieferanten gefahren wird. k₀ = 2,3 /min heisst: Nach einer Minute ist noch ein Zehntel des Fettes da.

Woher der Wert kommt: aus dem technischen Merkblatt oder vom Anwendungstechniker des Chemielieferanten, oder aus einem eigenen Versuch. Für den Versuch nimmt man einen Prozess, von dem bekannt ist, dass er läuft, und sucht die kürzeste Zeit, bei der er noch besteht. Ist das Teil schon nach der halben Zeit sauber und gemessen wird die volle, bekommt die Anlage einen doppelt zu schlechten Wert.

Wie sie wirkt: umgekehrt proportional auf die Zeit. Doppeltes k₀, halbe Zeit.

k₀	rechnerisch	mit Sicherheit
0,5 /min	1'351 s	1'891 s
1,0 /min	675 s	946 s
2,3 /min	294 s	411 s
4,6 /min	147 s	206 s

Beispiel: Vorgabe 60 °C / 3,0 % / 120 s, gefahren 50 °C / 2,0 % / 90 s, übliche Beölung vor der Pulverbeschichtung, Sicherheitsfaktor 1,4.

Zwei Dinge noch: k₀ gilt für die Fettart, mit der gemessen wurde. Ein Wert aus dünnflüssigem Kühlschmierstoff überträgt sich nicht auf Ziehfett. Und er gilt für diese Vorgabe: Wird oben die Solltemperatur geändert, ändert sich die Bedeutung von k₀ mit, denn der Bezugspunkt ist immer die Vorgabe.

Sicherheitsfaktor: der Zuschlag auf die Zeit

Eine reine Zahl ohne Einheit, üblich 1,4. Sie verlängert die rechnerische Zeit um 40 %.

Warum es ihn braucht: Die Gleichung rechnet mit einem Wert für die Verschmutzung und einem für die Geschwindigkeit. In Wirklichkeit streuen beide: die Verschmutzung mit Werkzeugstandzeit, Teilelage und Liegezeit, die Geschwindigkeit mit Badalter, Chargengrösse und Position im Korb. Wer genau auf die rechnerische Zeit auslegt, baut eine Anlage, bei der etwa die Hälfte der Teile den Zielwert verfehlt, unabhängig davon, wie gross die Schwankung ist.

Sicherheitsfaktor	ausgelegte Zeit	wann sinnvoll
1,0	294 s	nur zum Vergleichen, nicht zum Auslegen
1,2	352 s	gut beherrschter, gleichmässiger Prozess
1,4	411 s	Erfahrungswert bei üblicher Schwankung
1,8	529 s	unsicheres k₀ oder teurer Ausschuss

Beizabtrag

Wie viel Aluminium das Bad abträgt, in Gramm je Quadratmeter. Ermittelt durch Wiegen: Prüfblech (AA6060 oder AA6063) wiegen, durch den Prozess fahren, entschichten, wieder wiegen. QUALICOAT fordert mindestens 1,0 g/m² über alle Beizschritte zusammen, für SEASIDE 2,0 g/m².

Er ist die einzige Grösse im ganzen Rechner, die im Betrieb tatsächlich gemessen wird. Deshalb rechnet der Beizteil in echten Gramm und nicht nur in Verhältnissen.

Beizfenster

Die Zeitspanne, in der der Abtrag weder zu klein noch zu gross ist. Das Wort ist kein Normbegriff, üblich wäre „Prozessfenster"; hier steht es kurz für „das Zeitfenster, in dem der Beizabtrag stimmt". Anders als bei der Reinigung gibt es hier zwei Grenzen: Unter der ersten bleibt die Deformationsschicht stehen, über der zweiten zahlt man Aluminium, ohne Qualität zu gewinnen.

Ablösen von unten (Beizangriff)

Der Beizangriff löst das Metall unter dem Schmutz auf. Was darauf sitzt, verliert seine Haftung, unabhängig davon, was der Reiniger tut. Das ist eine mechanische Wirkung, keine chemische; der Rechner schlägt sie deshalb der Mechanik zu.

Praktische Folge: Wird das Bad kälter, verliert man zweimal. Der Reiniger wird langsamer, und der Beizangriff unter dem Schmutz lässt nach.

Hinweis zum Wort: „Unterwanderung" ist im Korrosionsschutz für etwas anderes belegt. Dort wandert die Korrosion unter einer Beschichtung. Gemeint ist hier nur, dass sich der Grundwerkstoff unter dem Belag auflöst und dieser dadurch abgelöst wird.

Freier Fluorwasserstoff

Beim sauren Beizen ist nicht das Fluorid-Ion das Angreifende, sondern der undissoziierte Fluorwasserstoff. Flusssäure ist eine schwache Säure. Wie viel davon frei vorliegt, hängt allein am pH: bei pH 2 sind es 94 %, bei pH 3 noch 60 %, bei pH 4 nur noch 13 %.

Daher die Regel „je tiefer der pH, desto besser", und ihre Grenze: Unter pH 2 ist fast alles aktiv, weiter abzusenken bringt kaum noch etwas.

Wo der Rechner nicht hinreicht

Schwellen kennt er nicht. Den Schmelzpunkt eines Fettes, die Kavitationsschwelle beim Ultraschall, ein Konzentrationsoptimum. Das sind Sprünge, keine Kurven. Bei Wachsen und Ziehfetten können fünf Grad über Erfolg oder Ausschuss entscheiden.
Nur Entfettung, mit einer Ausnahme. Salze, Zunder und Biofilm folgen anderen Mechanismen und stehen nicht zur Auswahl: Salze lösen sich, Zunder braucht eine Beize, ein Biofilm wird biozid behandelt. Der Beizabtrag von Aluminium ist der einzige Nicht-Fett-Vorgang, den der Rechner mitrechnet, und er steht bewusst als eigene Bedingung daneben, nicht in derselben Formel.
Partikuläre Sauberkeit nach VDA 19.1 / ISO 16232 rechnet er nicht. Dort zählt die Partikelanzahl je Grössenklasse, meist mit einer Grösstpartikelgrenze. Beides ist mit einer Masse in mg/m² nicht verrechenbar.
Das Alter der Verschmutzung fehlt. Angetrocknetes oder oxidiertes Öl verhält sich völlig anders als frisches. In vielen Betrieben ist die Liegezeit zwischen Bearbeitung und Reinigung die grösste Einzelquelle für schwankende Ergebnisse.
Der pH-Wert läuft in der Reinigungsrechnung nur als Werkstoffgrenze mit, nicht als Hebel; bei alkalischen Reinigern steckt seine Wirkung stillschweigend in der Konzentration. Ausgerechnet wird er nur im Beizteil, und dort nur auf dem sauren Weg.
Das Ein- und Austauchen fehlt. In Laborversuchen entfiel ein grosser Teil des Abtrags auf den Moment, in dem die Badoberfläche über das Teil wandert. Mehrfaches Eintauchen kann deshalb wirksamer sein als längeres Verweilen.
Wasserhärte, Schaum und die Reinigerauswahl kommen nicht vor.
Ein Ergebnis über 100 % ist keine Erlaubnis. Es sagt, dass mehr Arbeit geleistet wird als nötig, nicht, dass das Teil die Temperatur verträgt oder das Bad länger hält.

Und der wichtigste Satz zum Schluss: Die hinterlegten Kennwerte je Verschmutzungsart sind Richtwerte. Sie geben zuverlässig wieder, welcher Hebel stärker wirkt als welcher. Dafür ist der Rechner gebaut. Für eine Auslegung, an der Geld hängt, gehört die Anlage eingemessen und ein Reinigungsversuch gefahren.