Ultrasonateurs pour les normes ASTM relatives aux essais et aux pratiques

Les ultrasonateurs Hielscher permettent une sonication contrôlée et reproductible pour les méthodes ASTM impliquant le cisaillement ultrasonique, l'extraction par ultrasons, l'érosion par cavitation et le détachement de biofilms par MBEC.

Pourquoi le choix du sonicateur est-il important pour les essais selon les normes ASTM ?

Les méthodes ASTM qui utilisent l'énergie ultrasonique reposent sur une cavitation et des vibrations acoustiques bien définies, une amplitude contrôlée, un positionnement reproductible des échantillons et une gestion constante de la température. Un appareil à ultrasons inadapté peut entraîner une cavitation insuffisante, un traitement inégal, un échauffement excessif ou une mauvaise répétabilité. Les sonicateurs Hielscher sont conçus pour les travaux de validation en laboratoire : ils offrent un contrôle numérique de l’amplitude, l’enregistrement des données, une large compatibilité avec les sonotrodes et un fonctionnement continu et robuste.

Pourquoi le choix du sonicateur est-il important pour les essais selon les normes ASTM ?

Les méthodes ASTM qui utilisent l'énergie ultrasonique reposent sur une cavitation et des vibrations acoustiques bien définies, une amplitude contrôlée, un positionnement reproductible des échantillons et une gestion constante de la température. Un appareil à ultrasons inadapté peut entraîner une cavitation insuffisante, un traitement inégal, un échauffement excessif ou une mauvaise répétabilité. Les sonicateurs Hielscher sont conçus pour les travaux de validation en laboratoire : ils offrent un contrôle numérique de l’amplitude, l’enregistrement des données, une large compatibilité avec les sonotrodes et un fonctionnement continu et robuste.

Apport énergétique contrôlé
Les générateurs d'ultrasons numériques permettent d'assurer la traçabilité de l'amplitude, de la durée, des paramètres d'impulsion et de la température du processus à des fins de documentation de la méthode.

Géométries spécifiques à chaque méthode
Les soniqueurs à sonde, les systèmes de cavitation haute puissance et les soniqueurs à plaques s'adaptent à différents formats d'échantillons conformes à la norme ASTM, des béchers aux plaques de microtitrage.

Traitement reproductible des échantillons
Des conditions de sonication stables améliorent la comparabilité d'une série à l'autre en ce qui concerne la variation de viscosité, le rendement d'extraction, l'érosion par cavitation et la récupération du biofilm.

Sonicateurs Hielscher recommandés pour les normes ASTM

Les normes ASTM suivantes utilisent la sonication comme étape clé de l'essai ou comme étape de préparation des échantillons assistée par sonication. Choisissez le modèle qui correspond à la géométrie d'échantillon, au niveau de puissance et au débit requis.

ASTM D2603 – Stabilité aux cisaillements soniques des huiles contenant des polymères

La norme ASTM D2603 évalue la stabilité au cisaillement des huiles contenant des polymères en mesurant la perte de viscosité permanente après irradiation dans un oscillateur ultrasonique. Cet essai est utilisé pour des fluides tels que les huiles lubrifiantes, les fluides de transmission, les fluides pour tracteurs et d'autres huiles modifiées par des polymères, dans lesquelles les améliorants d'indice de viscosité peuvent se dégrader sous l'effet d'un cisaillement intense.

Fonction principale de sonication : une cavitation et un cisaillement intenses et ciblés générés par une sonde à ultrasons.
Points de contrôle critiques : durée d'essai fixe, géométrie de la sonde définie, contrôle de la température de l'échantillon et profondeur d'immersion reproductible.
Résultat type : la viscosité avant et après la sonication afin de quantifier la perte de viscosité permanente.
Sonicateur recommandé : Hielscher UP400St équipé d'une sonotrode S24d22.
L'UP400St est la configuration Hielscher recommandée pour la norme ASTM D2603, car elle offre une puissance ultrasonique de 400 W à 24 kHz, un contrôle précis de l'amplitude, une surveillance intégrée de la température et une compatibilité avec la géométrie de sonde S24d22 utilisée pour les essais de stabilité au cisaillement ultrasonique.
En savoir plus sur la norme ASTM D2603 !

ASTM D5621 – Stabilité aux cisaillements soniques des fluides hydrauliques

La norme ASTM D5621 permet de mesurer la stabilité au cisaillement des fluides hydrauliques en déterminant leur viscosité finale après exposition à des ultrasons dans un oscillateur sonique. Elle s'applique tout particulièrement aux fluides hydrauliques contenant des additifs polymères sensibles au cisaillement ou résistants au cisaillement.

Fonction principale de sonication : accélération du cisaillement des polymères par cavitation acoustique.
Points de contrôle critiques : choix du cornet à ultrasons, stabilité de l'amplitude, contrôle de la température et durée constante des essais.
Résultat type : viscosité finale ou variation de viscosité après un traitement ultrasonique normalisé.
Sonicateur recommandé : Hielscher UP400St équipé d'une sonotrode S24d22.
L'UP400St constitue également le choix idéal pour la norme ASTM D5621. Son dispositif de cisaillement par ultrasons à sonde de 24 kHz offre aux laboratoires une plateforme compacte à commande numérique permettant de réaliser des essais de cisaillement sur des fluides hydrauliques avec une grande répétabilité.
En savoir plus sur la norme ASTM D5621 !

astm g32 – Érosion par cavitation à l'aide d'un appareil à vibrations ultrasoniques

La norme ASTM G32 décrit les essais d'érosion par cavitation à l'aide d'un appareil vibratoire. Un échantillon est soumis à des vibrations à haute fréquence – produit par un sonicateur – dans un liquide, provoquant la formation et l'effondrement de cavités qui entraînent une perte de matière mesurable. Cette méthode est utilisée pour comparer la résistance à l'érosion par cavitation des métaux, des revêtements et d'autres matériaux techniques.
 

Exemple de fiche de travail pour les essais d'érosion par cavitation

 
Fonction principale de sonication : champ de cavitation contrôlé généré par une sonotrode en vibration.
Points de contrôle critiques : l'amplitude, la géométrie de l'échantillon, la distance entre les électrodes, la température du liquide, la durée d'exposition et la mesure de la perte de masse de l'échantillon.
Résultat type : taux d'érosion, perte de masse cumulée ou résistance comparative à la cavitation.
Sonicateur recommandé : Hielscher UIP1000hdT.
L'UIP1000hdT constitue un excellent choix de Hielscher pour la norme ASTM G32, car sa conception à sonde de 1 000 W et 20 kHz offre l'amplitude élevée et stable requise pour des études reproductibles sur l'érosion par cavitation. Pour des besoins en puissance inférieurs ou supérieurs, les configurations Hielscher UIP500hdT et UIP2000hdT constituent des alternatives adaptées.
Découvrez-en plus sur la norme ASTM G32 !
Découvrez le déroulement d'un essai d'érosion par cavitation !

ASTM E1979-21 – Extraction par ultrasons d'échantillons de peinture, de poussière, de terre et d'air en vue de la détermination de la teneur en plomb

La norme ASTM E1979-21 définit une méthode d'extraction par ultrasons destinée à la préparation d'échantillons environnementaux en vue de la détermination analytique de la teneur en plomb. Elle s'applique à des matrices telles que les films de peinture secs, la poussière déposée, le sol et les particules en suspension dans l'air, dans le cadre de travaux de désamiantage, de rénovation, d'hygiène du travail et de surveillance environnementale.
 
Fonction principale de sonication : extraction par ultrasons afin de rendre le plomb disponible pour les analyses ultérieures.
Points de contrôle critiques : récipient d'extraction, durée de sonication, température, matrice acide et transfert d'énergie constant.
Résultat type : concentration en plomb extraite, déterminée par une méthode d'analyse en laboratoire en aval.
Sonicateur recommandé : Hielscher UP200Ht ou UP400St.
Pour la préparation d'échantillons selon la norme ASTM E1979, l'UP200Ht constitue un excellent choix en laboratoire pour les volumes d'extraction faibles à moyens. L'UP400St est recommandé lorsqu'une intensité plus élevée, un débit d'échantillons plus important ou une plus grande flexibilité au niveau de la sonotrode sont nécessaires.
Découvrez-en plus sur la norme ASTM E1979-21 !

ASTM E2799-22 – Évaluation de l'efficacité d'un désinfectant contre le biofilm de Pseudomonas aeruginosa à l'aide du test MBEC

La norme ASTM E2799-22 définit les paramètres opérationnels pour la culture, le traitement, la neutralisation et la récupération du biofilm de Pseudomonas aeruginosa dans le cadre d'un test MBEC à haut débit. Le biofilm se développe sur un couvercle à 96 picots correspondant à une plaque réceptrice à 96 puits. Après exposition au désinfectant, la sonication est utilisée comme étape de détachement et de récupération du biofilm.

Fonction principale de sonication : détachement simultané et reproductible du biofilm d'un couvercle MBEC à 96 picots vers les puits d'une microplaque.
Points de contrôle critiques : une répartition homogène de l'énergie ultrasonique sur l'ensemble de la plaque, un temps d'exposition contrôlé, un faible risque de contamination croisée et une récupération des cellules sans énergie destructrice excessive.
Résultat type : récupération quantitative des cellules viables du biofilm après un traitement désinfectant.
Sonicateur recommandé : Hielscher UIP400MTP.

L'UIP400MTP est idéal pour la norme ASTM E2799-22, car il est conçu pour les plaques de microtitrage plutôt que pour le traitement par sonde à cuve unique. Il délivre des ultrasons uniformes sur l'ensemble de la plaque, permettant ainsi le traitement simultané de tous les puits et le détachement reproductible des biofilms des couvercles à picots MBEC. Il est donc mieux adapté qu’une sonde portative aux flux de travail à haut débit sur les biofilms, où une distribution d’énergie homogène sur l’ensemble de la plaque et la comparabilité d’un échantillon à l’autre sont essentielles.
 
Découvrez-en davantage sur l'UIP400MTP et le test MBEC !
Découvrez-en plus sur la norme ASTM E2799-22 !

Respectez toujours la norme ASTM officielle, la version en vigueur dans le système qualité de votre laboratoire, ainsi que toute procédure opérationnelle standard (SOP) interne validée. Hielscher peut vous aider à configurer les sonotrodes, les fixations, les cuves et les accessoires afin qu’ils correspondent à la géométrie requise par la méthode.
Les normes ASTM sont des documents réglementés. Cette page présente un résumé des applications d'essais liées à la sonication ainsi que des conseils pour le choix des équipements ; elle ne remplace pas le texte officiel de la méthode ASTM.

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.

Littérature / Références