מכשירי סוניקציה לתקני בדיקה ונהלים של ASTM

המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מספקים סוניקציה מבוקרת והדירה לשיטות ASTM הכוללות גזירה סונית, מיצוי אולטרסוני, שחיקה עקב קוויטציה וניתוק ביופילם בשיטת MBEC.

מדוע בחירת מכשיר הסוניקציה חשובה לבדיקות ASTM

שיטות ASTM המשתמשות באנרגיה אולטרסונית תלויות בקוויטציה אקוסטית וברטט מוגדרים, באמפליטודה מבוקרת, במיקום הדיר של הדגימות ובניהול עקבי של הטמפרטורה. מכשיר אולטרסוני שאינו מתאים עלול ליצור קוויטציה בלתי מספקת, טיפול בלתי אחיד, חימום יתר או הדירות נמוכה. מכשירי הסוניקציה של Hielscher מתוכננים לעבודות תיקוף במעבדה, עם בקרת אמפליטודה דיגיטלית, רישום נתונים, תאימות למגוון רחב של סונוטרודות ויכולת פעולה רציפה ואמינה.

מדוע בחירת מכשיר הסוניקציה חשובה לבדיקות ASTM

שיטות ASTM המשתמשות באנרגיה אולטרסונית תלויות בקוויטציה אקוסטית וברטט מוגדרים, באמפליטודה מבוקרת, במיקום הדיר של הדגימות ובניהול עקבי של הטמפרטורה. מכשיר אולטרסוני שאינו מתאים עלול ליצור קוויטציה בלתי מספקת, טיפול בלתי אחיד, חימום יתר או הדירות נמוכה. מכשירי הסוניקציה של Hielscher מתוכננים לעבודות תיקוף במעבדה, עם בקרת אמפליטודה דיגיטלית, רישום נתונים, תאימות למגוון רחב של סונוטרודות ויכולת פעולה רציפה ואמינה.

הזנת אנרגיה מבוקרת
גנרטורים אולטרסוניים דיגיטליים מסייעים לשמור על עקיבות של האמפליטודה, הזמן, הגדרות הפולסים וטמפרטורת התהליך לצורך תיעוד השיטה.

גאומטריות המותאמות לשיטה
מכשירי סוניקציה עם גשושית, מערכות קוויטציה בהספק גבוה ומכשירי סוניקציה לפלטות מתאימים לתצורות דגימה שונות של ASTM, מכוסות מעבדה ועד פלטות מיקרוטיטר.

טיפול הדיר בדגימות
תנאי סוניקציה יציבים משפרים את יכולת ההשוואה בין הרצות מבחינת שינוי בצמיגות, יעילות המיצוי, שחיקה עקב קוויטציה ואיסוף תאים מביופילם.

מכשירי סוניקציה מומלצים של Hielscher לתקני ASTM

תקני ASTM הבאים משתמשים בסוניקציה כשלב מרכזי בבדיקה או כשלב בהכנת דגימות בסיוע סוניקציה. בחרו את הדגם המתאים לגאומטריית הדגימה, לרמת ההספק ולתפוקה הנדרשות.

ASTM D2603 – יציבות בגזירה אקוסטית של שמנים המכילים פולימרים

ASTM D2603 מעריך את יציבותם של שמנים המכילים פולימרים בגזירה באמצעות מדידת אובדן הצמיגות הקבוע לאחר הקרנה במתנד אקוסטי. הבדיקה משמשת לנוזלים כגון שמני סיכה, נוזלי תמסורת, נוזלים לטרקטורים ושמנים אחרים ששונו באמצעות פולימרים, שבהם משפרי מדד הצמיגות עשויים להתפרק תחת גזירה עזה.

תפקידה המרכזי של הסוניקציה: קוויטציה וגזירה עזות וממוקדות הנוצרות באמצעות גשושית אולטרסונית.
נקודות בקרה קריטיות: זמן בדיקה קבוע, גאומטריית גשושית מוגדרת, בקרת טמפרטורת הדגימה ועומק טבילה הניתן לשחזור.
תוצאה טיפוסית: הצמיגות לפני הסוניקציה ואחריה, לצורך כימות אובדן הצמיגות הקבוע.
מכשיר סוניקציה מומלץ: Hielscher UP400St עם סונוטרודה S24d22.
ה־UP400St הוא התצורה המועדפת של Hielscher עבור ASTM D2603, משום שהוא מספק הספק אולטרסוני של 400 W בתדר של 24 kHz, בקרת אמפליטודה מדויקת, ניטור טמפרטורה משולב ותאימות לגאומטריית הגשושית S24d22 המשמשת לבדיקות יציבות בגזירה אקוסטית.
למידע נוסף על ASTM D2603!

ASTM D5621 – יציבות בגזירה אקוסטית של נוזלים הידראוליים

ASTM D5621 מודד את יציבותם של נוזלים הידראוליים בגזירה באמצעות קביעת הצמיגות הסופית לאחר הקרנה אולטרסונית במתנד אקוסטי. הוא רלוונטי במיוחד לנוזלים הידראוליים המכילים תוספים פולימריים הרגישים לגזירה או עמידים בפניה.

תפקידה המרכזי של הסוניקציה: גזירה מואצת של פולימרים באמצעות קוויטציה אקוסטית.
נקודות בקרה קריטיות: בחירת הקרן האולטרסונית, יציבות האמפליטודה, בקרת טמפרטורה ומשך בדיקה עקבי.
תוצאה טיפוסית: הצמיגות הסופית או השינוי בצמיגות לאחר טיפול אקוסטי תקני.
מכשיר סוניקציה מומלץ: Hielscher UP400St עם סונוטרודה S24d22.
ה־UP400St הוא גם הבחירה האידיאלית עבור ASTM D5621. מערך הגזירה האולטרסונית שלו, המבוסס על גשושית בתדר של 24 kHz, מספק למעבדות פלטפורמה קומפקטית בעלת בקרה דיגיטלית לבדיקות גזירה של נוזלים הידראוליים הניתנות לשחזור.
למידע נוסף על ASTM D5621!

ASTM G32 – ארוזיה עקב קוויטציה באמצעות מכשיר רטט אולטרסוני

ASTM G32 מתאר בדיקות ארוזיה עקב קוויטציה באמצעות מכשיר רטט. דגם בדיקה נחשף בתוך נוזל לרטט בתדר גבוה – הנוצר באמצעות מכשיר סוניקציה – וכך נגרמות היווצרות וקריסה של חללים, הגורמות לאובדן חומר מדיד. השיטה משמשת להשוואת העמידות של מתכות, ציפויים וחומרים הנדסיים אחרים בפני ארוזיה עקב קוויטציה.
 

גיליון עבודה לדוגמה לבדיקות ארוזיה עקב קוויטציה

 
תפקידה המרכזי של הסוניקציה: שדה קוויטציה מבוקר הנוצר באמצעות סונוטרודה רוטטת.
נקודות בקרה קריטיות: אמפליטודה, גאומטריית דגם הבדיקה, רוחב המרווח, טמפרטורת הנוזל, זמן החשיפה ומדידת אובדן המסה של דגם הבדיקה.
תוצאה טיפוסית: קצב הארוזיה, אובדן מסה מצטבר או עמידות השוואתית בפני קוויטציה.
מכשיר סוניקציה מומלץ: Hielscher UIP1000hdT.
ה־UIP1000hdT הוא בחירה מצוינת מבית Hielscher עבור ASTM G32, משום שהתכנון שלו המבוסס על גשושית, בהספק של 1000 W ובתדר של 20 kHz, מספק את האמפליטודה הגבוהה והיציבה הנדרשת למחקרי ארוזיה עקב קוויטציה הניתנים לשחזור. לדרישות הספק נמוכות או גבוהות יותר, התצורות Hielscher UIP500hdT ו־UIP2000hdT הן חלופות מתאימות.
למידע נוסף על ASTM G32!
הכירו את ההליך של בדיקת ארוזיה עקב קוויטציה!

ASTM E1979-21 – מיצוי אולטרסוני של דגימות צבע, אבק, קרקע ואוויר לקביעת תכולת עופרת

ASTM E1979-21 הוא נוהל מיצוי אולטרסוני להכנת דגימות סביבתיות לפני קביעה אנליטית של תכולת עופרת. הוא חל על מטריצות כגון שכבות צבע יבש, אבק ששקע, קרקע וחלקיקים הנישאים באוויר, בהקשרים של הפחתת מפגעי עופרת, שיפוצים, גיהות תעסוקתית וניטור סביבתי.
 
תפקידה המרכזי של הסוניקציה: מיצוי אולטרסוני להנגשת העופרת למדידה אנליטית בהמשך.
נקודות בקרה קריטיות: כלי המיצוי, זמן הסוניקציה, הטמפרטורה, המטריצה החומצית והעברת אנרגיה עקבית.
תוצאה אופיינית: ריכוז העופרת שמוצתה, הנקבע בשיטה אנליטית מעבדתית בשלב שלאחר מכן.
סוניקטור מומלץ: Hielscher UP200Ht או UP400St.
להכנת דגימות שגרתית לפי ASTM E1979, ה-UP200Ht הוא בחירה מצוינת למעבדה עבור נפחי מיצוי קטנים עד בינוניים. ה-UP400St מומלץ כאשר נדרשות עוצמה גבוהה יותר, תפוקת דגימות גדולה יותר או גמישות רבה יותר בבחירת הסונוטרודה.
למידע נוסף על ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – בדיקת יעילותם של חומרי חיטוי נגד ביופילם של Pseudomonas aeruginosa באמצעות מבחן MBEC

ASTM E2799-22 מגדיר פרמטרים תפעוליים לגידול, טיפול, ניטרול ואיסוף של ביופילם של Pseudomonas aeruginosa במתכונת מבחן MBEC בתפוקה גבוהה. הביופילם גדל על מכסה בעל 96 פינים, התואם לפלטת קליטה בעלת 96 בארות. לאחר החשיפה לחומר החיטוי, נעשה שימוש בסוניקציה כשלב לניתוק הביופילם ולאיסופו.

התפקיד המרכזי של הסוניקציה: ניתוק בו-זמני ובר-שחזור של ביופילם ממכסה MBEC בעל 96 פינים אל בארות של מיקרופלטה.
נקודות בקרה קריטיות: אנרגיה אולטרסונית אחידה על פני הפלטה כולה, זמן חשיפה מבוקר, סיכון נמוך לזיהום צולב ואיסוף תאים ללא אנרגיה הרסנית מופרזת.
תוצאה אופיינית: איסוף כמותי של תאי ביופילם בני חיות לאחר טיפול בחומר חיטוי.
סוניקטור מומלץ: Hielscher UIP400MTP.

ה-UIP400MTP אידיאלי עבור ASTM E2799-22 משום שהוא מיועד לפלטות מיקרוטיטר ולא לטיפול בכלי יחיד באמצעות גשוש. הוא מספק אולטרסאונד אחיד על פני הפלטה כולה, ומאפשר טיפול בו-זמני בכל הבארות וניתוק בר-שחזור של ביופילמים ממכסי MBEC בעלי פינים. לכן הוא מתאים יותר מגשוש ידני לתהליכי עבודה עם ביופילם בתפוקה גבוהה, שבהם פיזור אנרגיה עקבי על פני הפלטה כולה ויכולת השוואה בין דגימות הם חיוניים.
 
למידע נוסף על ה-UIP400MTP ועל מבחן MBEC!
למידע נוסף על ASTM E2799-22!

יש לפעול תמיד בהתאם לתקן ASTM הרשמי, למהדורה העדכנית במערכת האיכות של המעבדה ולכל נוהל עבודה תקני פנימי שעבר תיקוף. Hielscher יכולה לסייע בהתאמת סונוטרודות, מתקני קיבוע, כלים ואביזרים לגאומטריה הנדרשת בשיטה.
תקני ASTM הם מסמכים מבוקרים. עמוד זה מסכם יישומי בדיקה הקשורים לסוניקציה והנחיות לבחירת ציוד; הוא אינו מחליף את הנוסח הרשמי של שיטת ASTM.

תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ידועים בסטנדרטים הגבוהים ביותר של איכות ותכנון. עמידות וקלות תפעול מאפשרות שילוב חלק של המכשירים האולטרסוניים שלנו במתקנים תעשייתיים. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מתמודדים בקלות עם תנאים קשים וסביבות תובעניות.

Hielscher Ultrasonics היא חברה בעלת הסמכת ISO, והיא שמה דגש מיוחד על מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המשלבים טכנולוגיה מתקדמת ביותר וידידותיות למשתמש. כמובן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.

ספרות / מקורות

• 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.