Sonikator untuk Stabilitas Geser Sonik Fluida Hidraulik ASTM D5621

Metode uji standar ASTM D5621 menjelaskan pengujian stabilitas geser sonik fluida hidraulik dan viskositasnya masing-masing pada 40°C dan 100°C. Untuk menguji dan menentukan stabilitas viskositas fluida hidraulik di bawah pengaruh geser, diperlukan metode pengujian yang andal. ASTM D5621 merupakan protokol standar untuk mengevaluasi stabilitas geser fluida hidraulik menggunakan gaya geser ultrasonik.

Pengujian Stabilitas Geser Ultrasonik Fluida Hidraulik Menggunakan ASTM D5621

ASTM D5621 merupakan protokol standar untuk menentukan penurunan viskositas fluida hidraulik di bawah pengaruh geser sonik. Oleh karena itu, gaya geser ultrasonik diterapkan pada sampel fluida hidraulik untuk mengevaluasi stabilitas gesernya. Ideal untuk oli hidraulik dan oli mesin yang mengandung polimer.
Tujuan: Fluida hidraulik (pelumas khusus), oli mesin, fluida transmisi mobil, fluida traktor, dan fluida transmisi daya lainnya terpapar gaya geser dengan tingkat yang bervariasi selama pengoperasian normal, yang dapat menyebabkan perubahan viskositas dan selanjutnya penurunan efisiensi. Untuk meningkatkan indeks viskositas fluida hidraulik, polimer (misalnya polimer sisir) ditambahkan ke dalam fluida hidraulik tersebut. Uji ASTM D5621 memeriksa perubahan viskositas pada fluida yang mengandung polimer yang terpapar gaya geser yang dihasilkan oleh ultrasonik, yang disebut getaran geser sonik.
Aplikasi: Tujuan protokol standar ASTM D5621 adalah menentukan viskositas sampel di bawah tegangan geser. Uji ini relevan untuk fluida hidraulik karena fluida hidraulik sebagai fluida transmisi daya terpapar geser. Perilakunya dalam kondisi geser tertentu harus ditentukan agar dapat memilih mutu fluida hidraulik yang sesuai untuk digunakan pada mesin dan motor tertentu.
Prosedur: Viskositas awal fluida hidraulik ditentukan. Sampel kemudian ditempatkan dalam gelas beker uji, dikondisikan hingga mencapai suhu pengujian, dan diberi perlakuan dengan vibrator ultrasonik (yaitu perangkat geser sonik) selama waktu pengujian yang ditentukan. Setelah itu, viskositas sampel yang telah disonikasi diukur. Laporan mencantumkan viskositas awal, viskositas akhir, dan persentase perubahan viskositas dalam centistokes.

Peralatan untuk Metode Uji Standar ASTM D5621 bagi Stabilitas Geser Sonik Fluida Hidraulik

Untuk melaksanakan prosedur yang dijelaskan dan distandardisasi dalam protokol ASTM D5621, diperlukan peralatan yang ditentukan.

• Sonikator Ultrasonik: perangkat geser ultrasonik tipe probe dengan frekuensi tetap dan horn ultrasonik (juga dikenal sebagai probe atau sonotrode). Perangkat ultrasonik yang umum digunakan untuk pengujian ASTM D2603 adalah UP400ST (24kHz, 400W) dengan probe ultrasonik (horn / sonotrode) S24d22.

Untuk memudahkan pencapaian kinerja yang seragam dan hasil yang dapat diulang, peralatan tambahan berikut direkomendasikan:

• Bak air / es: Bak air pendingin atau bak es yang mampu mempertahankan suhu jaket sebesar 0°C.
• Sensor suhu seperti PT100 (disertakan bersama perangkat ultrasonik UP400ST)
• Gelas beker Griffin 50mL, terbuat dari kaca borosilikat.
• Kotak peredam suara (opsional): Kotak pelindung suara (misalnya kotak pelindung suara SPB-L untuk UP400St) untuk menutup horn ultrasonik guna mengurangi tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh perangkat geser sonik.
• Viskometer: Viskometer dan bak apa pun yang memenuhi persyaratan Metode Uji D445 sudah memadai.

Uji Geser Sonik Sesuai ASTM D6080

“Sistem klasifikasi viskositas untuk fluida hidraulik ditetapkan dalam ASTM D6080. Sistem klasifikasi D6080 menggunakan Metode Uji Standar ASTM D5621 untuk Stabilitas Geser Sonik Fluida Hidraulik, yang selanjutnya disebut uji geser sonik, sebagai dasar untuk menentukan kelas viskositas fluida hidraulik multigrade (ASTM D5621). Dalam prosedur D5621, oli yang mengandung polimer diiradiasi dengan osilator sonik selama 40 min. Degradasi polimer melalui metode sonik merupakan hasil pembentukan dan keruntuhan rongga berenergi tinggi di dalam cairan, seperti yang dapat terjadi dalam kondisi kavitasi fluida. Metode untuk menentukan penurunan viskositas permanen ini telah terbukti menghasilkan perubahan viskositas yang serupa dengan yang diamati pada aplikasi pompa sudu, roda gigi, dan piston. Korelasi dengan efisiensi volumetrik pompa juga telah dilaporkan. Fluida dengan indeks viskositas (VI) tinggi yang menunjukkan penurunan viskositas permanen lebih kecil dalam uji geser sonik menghasilkan peningkatan efisiensi volumetrik pompa.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) juga menemukan bahwa dalam penelitian khusus ini, pengujian geser sonik melalui metode ASTM D5621 memiliki korelasi terbaik dengan pengukuran viskositas pada akhir pengujian.

Mengapa Menggunakan Sonikator Ultrasonik Hielscher untuk Uji Stabilitas Geser Sesuai ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics menyediakan perangkat geser ultrasonik berkinerja tinggi untuk uji stabilitas geser sesuai ASTM D5621 dan ASTM D2603. Dengan frekuensi tetap dan daya geser ultrasonik yang andal, perangkat geser ultrasonik Hielscher ideal untuk mengevaluasi stabilitas geser fluida hidraulik. Sonikator Hielscher dilengkapi dengan perangkat lunak dan pengaturan cerdas yang memungkinkan pengujian canggih sesuai standar ASTM. Menu mudah diakses melalui layar sentuh digital atau kendali jarak jauh melalui peramban. Meskipun frekuensinya tetap, yang penting untuk hasil sonikasi yang andal dan standar ASTM, amplitudonya dapat diatur secara presisi untuk mencapai efek tumbukan langkah osilasi yang diinginkan.
Kalibrasi sonikator Hielscher sederhana serta dapat dilakukan dengan cepat dan mudah melalui menu yang canggih. Semua sonikator digital dilengkapi dengan sensor suhu yang dapat dipasang melalui konektor, yang terus-menerus mencatat suhu sampel dan mengirimkannya kembali ke generator ultrasonik, tempat semua data sonikasi penting seperti amplitudo, waktu dan durasi sonikasi, suhu, serta tekanan (jika sensor tekanan dipasang) dicatat secara otomatis pada kartu SD bawaan. Fitur cerdas ini memungkinkan uji geser ultrasonik yang andal dan dapat direproduksi serta menjadikan pengoperasian mudah bagi pengguna dan aman.
Perangkat Hielscher Ultrasonics untuk uji stabilitas geser memenuhi kedua standar, ASTM D-5621 dan ASTM D-2603.

UP400St memiliki frekuensi tetap sebesar 24kHz dan dengan demikian sesuai dengan ASTM D5621. Konfigurasi yang umum untuk uji ASTM D5621 adalah sistem geser ultrasonik UP400ST dengan probe (horn / sonotrode) S24d22.