Sonicadores para normas ASTM de ensayo y práctica

Los ultrasonicadores Hielscher proporcionan una sonicación controlada y repetible para métodos ASTM que incluyen cizallamiento sónico, extracción ultrasónica, erosión por cavitación y desprendimiento de biopelículas en ensayos MBEC.

Por qué la selección del sonicador es importante para los ensayos ASTM

Los métodos ASTM que utilizan energía ultrasónica dependen de condiciones definidas de cavitación acústica y vibración, una amplitud controlada, un posicionamiento reproducible de las muestras y una gestión constante de la temperatura. Un dispositivo ultrasónico inadecuado puede generar cavitación insuficiente, un tratamiento desigual, un calentamiento excesivo o una repetibilidad deficiente. Los sonicadores Hielscher están diseñados para trabajos de validación en laboratorio, con control digital de la amplitud, registro de datos, amplia compatibilidad con sonotrodos y un funcionamiento continuo robusto.

Por qué la selección del sonicador es importante para los ensayos ASTM

Los métodos ASTM que utilizan energía ultrasónica dependen de condiciones definidas de cavitación acústica y vibración, una amplitud controlada, un posicionamiento reproducible de las muestras y una gestión constante de la temperatura. Un dispositivo ultrasónico inadecuado puede generar cavitación insuficiente, un tratamiento desigual, un calentamiento excesivo o una repetibilidad deficiente. Los sonicadores Hielscher están diseñados para trabajos de validación en laboratorio, con control digital de la amplitud, registro de datos, amplia compatibilidad con sonotrodos y un funcionamiento continuo robusto.

Aporte de energía controlado
Los generadores ultrasónicos digitales ayudan a mantener la trazabilidad de la amplitud, el tiempo, los ajustes de pulsos y la temperatura del proceso para la documentación del método.

Geometrías específicas para cada método
Los sonicadores de sonda, los sistemas de cavitación de alta potencia y los sonicadores de placas se adaptan a distintos formatos de muestras ASTM, desde vasos de precipitados hasta placas de microtitulación.

Tratamiento repetible de las muestras
Las condiciones de sonicación estables mejoran la comparabilidad entre ensayos en cuanto al cambio de viscosidad, la eficiencia de extracción, la erosión por cavitación y la recuperación de biopelículas.

Sonicadores Hielscher recomendados para normas ASTM

Las siguientes normas ASTM utilizan la sonicación como una etapa fundamental del ensayo o como una etapa de preparación de muestras asistida por sonicación. Seleccione el modelo que se ajuste a la geometría de las muestras, el nivel de potencia y la capacidad de procesamiento requeridos.

ASTM D2603 – Estabilidad al cizallamiento sónico de aceites que contienen polímeros

ASTM D2603 evalúa la estabilidad al cizallamiento de aceites que contienen polímeros mediante la medición de la pérdida permanente de viscosidad tras la irradiación en un oscilador sónico. El ensayo se utiliza para fluidos como aceites lubricantes, fluidos de transmisión, fluidos para tractores y otros aceites modificados con polímeros cuyos mejoradores del índice de viscosidad pueden degradarse bajo un cizallamiento intenso.

Función principal de la sonicación: cavitación y cizallamiento intensos y focalizados generados por una sonda ultrasónica.
Puntos críticos de control: tiempo de ensayo fijo, geometría de la sonda definida, control de la temperatura de la muestra y profundidad de inmersión reproducible.
Resultado típico: viscosidad antes y después de la sonicación para cuantificar la pérdida permanente de viscosidad.
Sonicador recomendado: Hielscher UP400St con sonotrodo S24d22.
El UP400St es la configuración Hielscher preferida para ASTM D2603 porque proporciona 400 W de potencia ultrasónica a 24 kHz, un control preciso de la amplitud, monitorización integrada de la temperatura y compatibilidad con la geometría de la sonda S24d22 utilizada en los ensayos de estabilidad al cizallamiento sónico.
¡Más información sobre ASTM D2603!

ASTM D5621 – Estabilidad al cizallamiento sónico de fluidos hidráulicos

ASTM D5621 mide la estabilidad al cizallamiento de los fluidos hidráulicos mediante la determinación de la viscosidad final tras la irradiación ultrasónica en un oscilador sónico. Es especialmente relevante para fluidos hidráulicos que contienen aditivos poliméricos sensibles o resistentes al cizallamiento.

Función principal de la sonicación: cizallamiento acelerado de los polímeros mediante cavitación acústica.
Puntos críticos de control: selección del sonotrodo ultrasónico, estabilidad de la amplitud, control de la temperatura y duración constante del ensayo.
Resultado típico: viscosidad final o cambio de viscosidad tras un tratamiento sónico normalizado.
Sonicador recomendado: Hielscher UP400St con sonotrodo S24d22.
El UP400St también es la opción ideal para ASTM D5621. Su sistema de cizallamiento ultrasónico de sonda de 24 kHz ofrece a los laboratorios una plataforma compacta y controlada digitalmente para realizar ensayos repetibles de cizallamiento de fluidos hidráulicos.
¡Más información sobre ASTM D5621!

ASTM G32 – Erosión por cavitación mediante un aparato vibratorio ultrasónico

ASTM G32 describe los ensayos de erosión por cavitación mediante un aparato vibratorio. Una probeta se expone a vibraciones de alta frecuencia –generadas por un sonicador– en un líquido, lo que produce la formación y el colapso de cavidades que causan una pérdida de material medible. El método se utiliza para comparar la resistencia a la erosión por cavitación de metales, recubrimientos y otros materiales de ingeniería.
 

Ejemplo de hoja de trabajo para ensayos de erosión por cavitación

 
Función principal de la sonicación: campo de cavitación controlado generado por un sonotrodo vibrante.
Puntos críticos de control: amplitud, geometría de la probeta, distancia de separación, temperatura del líquido, tiempo de exposición y medición de la pérdida de masa de la probeta.
Resultado típico: tasa de erosión, pérdida de masa acumulada o resistencia comparativa a la cavitación.
Sonicador recomendado: Hielscher UIP1000hdT.
El UIP1000hdT es una excelente opción de Hielscher para ASTM G32 porque su diseño de sonda de 1000 W y 20 kHz proporciona la amplitud elevada y estable necesaria para estudios reproducibles de erosión por cavitación. Para requisitos de potencia menores o mayores, las configuraciones Hielscher UIP500hdT y UIP2000hdT son alternativas adecuadas.
¡Más información sobre ASTM G32!
¡Conozca el procedimiento de un ensayo de erosión por cavitación!

ASTM E1979-21 – Extracción ultrasónica de muestras de pintura, polvo, suelo y aire para la determinación de plomo

ASTM E1979-21 es una práctica de extracción ultrasónica para preparar muestras ambientales antes de la determinación analítica de plomo. Se aplica a matrices como películas de pintura seca, polvo sedimentado, suelo y partículas suspendidas en el aire procedentes de actividades de eliminación de plomo, renovación, higiene laboral y vigilancia ambiental.
 
Función principal de la sonicación: extracción ultrasónica para hacer que el plomo esté disponible para su posterior medición analítica.
Puntos críticos de control: recipiente de extracción, tiempo de sonicación, temperatura, matriz ácida y transferencia de energía constante.
Resultado típico: concentración de plomo extraído determinada mediante un método analítico de laboratorio posterior.
Sonicador recomendado: Hielscher UP200Ht o UP400St.
Para la preparación rutinaria de muestras según ASTM E1979, el UP200Ht es una excelente opción de laboratorio para volúmenes de extracción pequeños a medianos. El UP400St se recomienda cuando se requiere una mayor intensidad, una mayor capacidad de procesamiento de muestras o una mayor flexibilidad en la elección de sonotrodos.
¡Más información sobre ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Evaluación de la eficacia de los desinfectantes frente a biopelículas de Pseudomonas aeruginosa mediante el ensayo MBEC

ASTM E2799-22 especifica los parámetros operativos para cultivar, tratar, neutralizar y recuperar biopelículas de Pseudomonas aeruginosa en un formato de ensayo MBEC de alta capacidad de procesamiento. La biopelícula crece sobre una tapa de 96 clavijas que se corresponde con una placa receptora de 96 pocillos. Tras la exposición al desinfectante, la sonicación se utiliza como etapa de desprendimiento y recuperación de la biopelícula.

Función principal de la sonicación: desprendimiento simultáneo y reproducible de la biopelícula de una tapa MBEC de 96 clavijas hacia los pocillos de una microplaca.
Puntos críticos de control: energía ultrasónica uniforme en toda la placa, tiempo de exposición controlado, bajo riesgo de contaminación cruzada y recuperación celular sin un aporte excesivo de energía destructiva.
Resultado típico: recuperación cuantitativa de células viables de la biopelícula tras el tratamiento con desinfectante.
Sonicador recomendado: Hielscher UIP400MTP.

El UIP400MTP es ideal para ASTM E2799-22 porque está diseñado para placas de microtitulación en lugar de para el tratamiento con sonda en un único recipiente. Proporciona ultrasonidos uniformes en toda la placa, lo que permite tratar simultáneamente todos los pocillos y desprender de forma reproducible las biopelículas de las tapas MBEC con clavijas. Esto lo hace más adecuado que una sonda de mano para flujos de trabajo con biopelículas de alta capacidad de procesamiento, en los que una distribución constante de la energía en toda la placa y la comparabilidad entre muestras son esenciales.
 
¡Más información sobre el UIP400MTP y el ensayo MBEC!
¡Más información sobre ASTM E2799-22!

Siga siempre la norma ASTM oficial, la revisión vigente en el sistema de calidad de su laboratorio y cualquier procedimiento normalizado de trabajo (SOP) interno validado. Hielscher puede ayudar a configurar sonotrodos, dispositivos de sujeción, recipientes y accesorios para que se ajusten a la geometría requerida por el método.
Las normas ASTM son documentos controlados. Esta página resume las aplicaciones de ensayo relacionadas con la sonicación y ofrece orientación para la selección de equipos; no sustituye al texto oficial del método ASTM.

Diseño, fabricación y asesoramiento – Calidad fabricada en Alemania

Los ultrasonicadores Hielscher son conocidos por sus máximos estándares de calidad y diseño. Su robustez y facilidad de manejo permiten integrar nuestros ultrasonicadores sin dificultades en instalaciones industriales. Los ultrasonicadores Hielscher afrontan con facilidad las condiciones adversas y los entornos exigentes.

Hielscher Ultrasonics es una empresa certificada conforme a ISO y hace especial hincapié en los ultrasonicadores de alto rendimiento con tecnología de última generación y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonicadores Hielscher cumplen con la normativa CE y satisfacen los requisitos de UL, CSA y RoHs.

Bibliografía / Referencias

• ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
• ASTM E2799-22 Standard Test Method for Testing Disinfectant Efficacy against Pseudomonas aeruginosa Biofilm using the MBEC Assay
• ASTM E1979-21 Standard Practice for Ultrasonic Extraction of Paint, Dust, Soil, and Air Samples for Subsequent Determination of Lead
• ASTM32 Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus
• Spencer Court, Ilaria Corni, Nicola Symonds (2018): Cavitation Erosion Performance of Steel, Ceramics, Carbide, and Victrex PEEK Materials. Materials Performance and Characterization 1 May 2018; 7 (5): 1093–1106.
• Bolewski, Łukasz; Szkodo, Marek; Kmieć, Mateusz (2017): Cavitation erosion degradation of Belzona® coatings. Advances in Materials Science. 17, 2017.
• Kmieć, Mateusz; Karpiński, Bartłomiej; Szkodo, Marek (2016): Cavitation Erosion of P110 Steel in Different Drilling Muds. Advances in Materials Science. 16, 2016.
• Müller, Saskia; Fischper, Maurice; Mottyll, Stephan; Skoda, Romuald; Hussong, Jeanette (2014): Analysis of the cavitating flow induced by an ultrasonic horn – Experimental investigation on the influence of actuation phase, amplitude and geometrical boundary conditions. EPJ Web of Conferences 67, 2014.
• Michael, Paul; Cheekolu, Mercy; Panwar, Pawan; Devlin, Mark; Davidson, Rob; Johnson, Duval; Martini, Ashlie (2018): Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance. Tribology Transactions 61, 2018.