ASTM D5621-standardtestmetoden beskriver test af soniske forskydningsstabilitet af hydrauliske væsker og deres viskositet ved henholdsvis 40 °C og 100 °C. For at teste og bestemme viskositetsstabiliteten af hydrauliske væsker under forskydning kræves en pålidelig testmetode. ASTM D5621 er en standardiseret protokol til vurdering af forskydningsstabiliteten af hydrauliske væsker ved hjælp af ultralydsforskydningskræfter.

Ultralydsforskydningsstabilitetstest af hydrauliske væsker ved hjælp af ASTM D5621

ASTM D5621 er en standarized protokol til at bestemme viskositet tab af hydrauliske væsker under sonisk forskydning. Derfor påføres ultralydsforskydningskræfter på prøver af hydraulisk væske for at evaluere forskydningsstabiliteten. Ideel til polymer indeholdende hydraulikolier og motorolier.
Formål: Hydrauliske væsker (specifikke smøremidler), motorolier, transmissionsvæsker til biler, traktorvæsker og andre kraftoverførselsvæsker udsættes for forskydningskræfter i varierende grad under normal drift, hvilket kan føre til ændringer i viskositet og et efterfølgende fald i effektiviteten. For at forbedre viskositetsindekset for hydrauliske væsker tilsættes polymerer (f.eks. kampolymerer) til sådanne hydrauliske væsker. ASTM D5621-testen undersøger viskositetsændringer i polymerholdige væsker, der udsættes for ultralydsgenererede forskydningskræfter, såkaldte soniske forskydningsvibrationer.
Program: Det er målet med ASTM D5621-standardprotokollen at bestemme viskositeten af prøven under forskydningsstress. Denne test er relevant for hydrauliske væsker, da hydrauliske væsker som kraftoverførselsvæsker udsættes for forskydning. Deres adfærd under visse forskydningsforhold skal bestemmes for at vælge den passende hydrauliske væskekvalitet til brug i specifikke maskiner og motorer.
Procedure: Den hydrauliske væskes oprindelige viskositet bestemmes. Prøven anbringes derefter i prøveglasset, hærdes til testtemperaturen og behandles med en ultralydvibrator (dvs. sonisk forskydningsanordning) i den angivne testtid. Derefter måles viskositeten af den sonikerede prøve. Rapporten opregner den oprindelige viskositet, den endelige viskositet og procentdelen af viskositetsændringer i centistoker.

Udstyr til ASTM D5621 Standard testmetode til Sonic Shear Stabilitet af hydrauliske væsker

For at kunne udføre den procedure, der er beskrevet og standardiseret i ASTM D5621-protokollen, kræves specificeret udstyr.

• Ultra-Sonicator: en sonde-type ultra-sonisk forskydning enhed med en fast frekvens og ultra-soniske horn (også kendt som sonde eller sonotrode). En typisk ultralydsenhed, der bruges til ASTM D2603-test, er UP400St (24 kHz, 400W) med ultralydsonde (horn / sonotrode) S24d22.

For at lette ensartet ydeevne og repeterbare resultater anbefales følgende hjælpeudstyr:

• Vand / isbad: Kølevandsbad eller isbad, der kan opretholde en jakketemperatur på 0°C.
• temperatur måler såsom PT100 (inkluderet i ultralydsenhederne UP400ST)
• Griffin 50mL bægerglas, fremstillet af borosilikatglas.
• Lydkabinet (valgfrit): En lydbeskyttelsesboks (f.eks. lydbeskyttelsesboks SPB-L til UP400St) til at omslutte det ultralydshorn for at reducere støjniveauet, der produceres af lydforskydningsenheden.
• Viscometer: Ethvert viscometer og bad, der opfylder kravene i testmetode D445, er tilstrækkelige.

Sonic Shear Test i overensstemmelse med ASTM D6080

“Viskositetsklassifikationssystemet for hydrauliske væsker er defineret i ASTM D6080. D6080-klassifikationssystemet anvender ASTM D5621 Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluid, der efterfølgende omtales som sonisk forskydningstest, som grundlag for at definere viskositetsgraden af multigrade hydrauliske væsker (ASTM D5621). I D5621-proceduren bestråles den polymerholdige olie med en sonisk oscillator i 40 minutter. Nedbrydning af polymeren ved hjælp af den soniske metode er resultatet af energisk tomrumsdannelse og sammenbrud i væsken, som kan forekomme under forhold med væskekavitation. Denne metode til bestemmelse af permanent viskositetstab har vist sig at producere viskositetsændringer svarende til dem, der observeres i vane-, gear- og stempelpumpeapplikationer. Korrelationer med pumpe volumetrisk effektivitet er også blevet rapporteret. High-VI væsker, der udviste mindre permanent viskositet tab i sonisk forskydning test forudsat øget pumpe volumetrisk effektivitet.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) fandt også, at for denne særlige undersøgelse korrelerede sonisk forskydningstest via ASTM D5621-metoden bedst med slutningen af testviskositetsmålinger.

Hvorfor Hielscher Ultra-Sonicators til shear stabilitetstest i overensstemmelse med ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics leverer højtydende ultralydsforskydningsenheder til forskydningsstabilitetstest i overensstemmelse med ASTM D5621 og ASTM D2603. Med en fast frekvens, pålidelig ultralydsforskydningseffekt er Hielscher ultrasoniske forskydningsenheder ideelle til vurdering af forskydningsstabilitet af hydrauliske væsker. Hielscher ultralydsapparater er udstyret med smart software og indstillinger, som giver mulighed for sofistikerede test i henhold til ASTM-standarder. Menuen er let tilgængelig via digital touch display eller browser fjernbetjening. Mens frekvensen er fast, hvilket er vigtigt for pålidelige sonikeringsresultater og ASTM-standarder, kan amplituden indstilles præcist til en ønsket slagpåvirkning.
Kalibrering af Hielscher ultralydsapparater er enkel og og kan hurtigt og nemt gøres via den sofistikerede menu. Alle digitale ultralydsapparater er udstyret med en temperatursensor, der kan tilsluttes, som kontinuerligt registrerer prøvetemperaturen og sender den tilbage til ultralydsgeneratoren, hvor alle vigtige sonikeringsdata såsom amplitude, sonikeringstid og varighed, temperatur og tryk (når tryksensoren er monteret) registreres automatisk på et indbygget SD-kort. Disse smarte funktioner giver mulighed for pålidelige og reproducerbare ultralydsforskydningstest og gør operationen brugervenlig og sikker.
Hielscher Ultrasonics-enheder til forskydningsstabilitetstest er i overensstemmelse med begge ASTM D-5621- og ASTM D-2603-standarder.

UP400St har en fast frekvens på 24kHz og er dermed i overensstemmelse med ASTM D5621. En typisk opsætning for ASTM D5621 test er det ultra-soniske shear system UP400ST med sonde (horn / sonotrode) S24d22.