Sonicators voor ASTM-testnormen en praktijkrichtlijnen

Sonicators van Hielscher leveren gecontroleerde, herhaalbare sonicatie voor ASTM-methoden waarbij akoestische afschuiving, ultrasone extractie, cavitatie-erosie en het losmaken van MBEC-biofilm worden toegepast.

Waarom de keuze van een sonicator belangrijk is voor ASTM-tests

ASTM-methoden die ultrasone energie gebruiken, zijn afhankelijk van gedefinieerde akoestische cavitatie en trillingen, gecontroleerde amplitude, reproduceerbare monsterpositionering en consistente temperatuurregeling. Een ongeschikt ultrasoon apparaat kan onvoldoende cavitatie, ongelijkmatige behandeling, overmatige opwarming of slechte herhaalbaarheid veroorzaken. Sonicators van Hielscher zijn ontworpen voor validatiewerk in laboratoria, met digitale amplituderegeling, gegevensregistratie, compatibiliteit met een breed scala aan sonotrodes en robuuste continue werking.

Waarom de keuze van een sonicator belangrijk is voor ASTM-tests

ASTM-methoden die ultrasone energie gebruiken, zijn afhankelijk van gedefinieerde akoestische cavitatie en trillingen, gecontroleerde amplitude, reproduceerbare monsterpositionering en consistente temperatuurregeling. Een ongeschikt ultrasoon apparaat kan onvoldoende cavitatie, ongelijkmatige behandeling, overmatige opwarming of slechte herhaalbaarheid veroorzaken. Sonicators van Hielscher zijn ontworpen voor validatiewerk in laboratoria, met digitale amplituderegeling, gegevensregistratie, compatibiliteit met een breed scala aan sonotrodes en robuuste continue werking.

Gecontroleerde energietoevoer
Digitale ultrasone generatoren helpen amplitude, tijd, pulsinstellingen en procestemperatuur traceerbaar te houden voor de documentatie van de methode.

Methodespecifieke geometrieën
Sonicators met een sonde, cavitatiesystemen met hoog vermogen en plaatsonicators zijn geschikt voor verschillende ASTM-monsterformaten, van bekerglazen tot microtiterplaten.

Herhaalbare monsterbehandeling
Stabiele sonicatiecondities verbeteren de vergelijkbaarheid tussen afzonderlijke uitvoeringen wat betreft viscositeitsverandering, extractie-efficiëntie, cavitatie-erosie en terugwinning van biofilm.

Aanbevolen sonicators van Hielscher voor ASTM-normen

De volgende ASTM-normen gebruiken sonicatie als essentiële teststap of als een stap in de monstervoorbereiding met ondersteuning door sonicatie. Kies het model dat aansluit bij de vereiste monstergeometrie, het vermogensniveau en de verwerkingscapaciteit.

ASTM D2603 – Stabiliteit bij akoestische afschuiving van polymeerhoudende oliën

ASTM D2603 beoordeelt de afschuifstabiliteit van polymeerhoudende oliën door permanent viscositeitsverlies na bestraling in een akoestische oscillator te meten. De test wordt gebruikt voor vloeistoffen zoals smeeroliën, transmissievloeistoffen, tractorvloeistoffen en andere met polymeren gemodificeerde oliën waarin viscositeitsindexverbeteraars bij intense afschuiving kunnen afbreken.

Kernfunctie van sonicatie: intense en gerichte cavitatie en afschuiving die door een ultrasone sonde worden opgewekt.
Kritieke controlepunten: vaste testduur, gedefinieerde sondegeometrie, regeling van de monstertemperatuur en reproduceerbare onderdompelingsdiepte.
Typisch resultaat: viscositeit vóór en na sonicatie om permanent viscositeitsverlies te kwantificeren.
Aanbevolen sonicator: Hielscher UP400St met sonotrode S24d22.
De UP400St is de voorkeursconfiguratie van Hielscher voor ASTM D2603 omdat deze 400 W ultrasoon vermogen bij 24 kHz, nauwkeurige amplituderegeling, geïntegreerde temperatuurbewaking en compatibiliteit met de sondegeometrie van de S24d22 biedt die voor het testen van de stabiliteit bij akoestische afschuiving wordt gebruikt.
Lees meer over ASTM D2603!

ASTM D5621 – Stabiliteit bij akoestische afschuiving van hydraulische vloeistoffen

ASTM D5621 meet de afschuifstabiliteit van hydraulische vloeistoffen door de eindviscositeit na ultrasone bestraling in een akoestische oscillator te bepalen. De norm is vooral relevant voor hydraulische vloeistoffen die afschuifgevoelige of afschuifbestendige polymeeradditieven bevatten.

Kernfunctie van sonicatie: versnelde afschuiving van polymeren door akoestische cavitatie.
Kritieke controlepunten: keuze van de ultrasone hoorn, amplitudestabiliteit, temperatuurregeling en consistente testduur.
Typisch resultaat: eindviscositeit of viscositeitsverandering na gestandaardiseerde akoestische behandeling.
Aanbevolen sonicator: Hielscher UP400St met sonotrode S24d22.
De UP400St is ook de ideale keuze voor ASTM D5621. De opstelling met een sonde voor ultrasone afschuiving bij 24 kHz biedt laboratoria een compact, digitaal geregeld platform voor herhaalbare afschuiftests van hydraulische vloeistoffen.
Lees meer over ASTM D5621!

ASTM G32 – Cavitatie-erosie met een ultrasoon trilapparaat

ASTM G32 beschrijft cavitatie-erosietests met een trilapparaat. Een proefstuk wordt in een vloeistof blootgesteld aan hoogfrequente trillingen – opgewekt door een sonicator – waardoor holtes ontstaan en imploderen die meetbaar materiaalverlies veroorzaken. De methode wordt gebruikt om de weerstand tegen cavitatie-erosie van metalen, coatings en andere technische materialen te vergelijken.
 

Voorbeeldwerkblad voor cavitatie-erosietests

 
Kernfunctie van sonicatie: gecontroleerd cavitatieveld dat door een trillende sonotrode wordt opgewekt.
Kritieke controlepunten: amplitude, geometrie van het proefstuk, spleetafstand, vloeistoftemperatuur, blootstellingsduur en meting van het massaverlies van het proefstuk.
Typisch resultaat: erosiesnelheid, cumulatief massaverlies of vergelijkende cavitatieweerstand.
Aanbevolen sonicator: Hielscher UIP1000hdT.
De UIP1000hdT is een uitstekende keuze van Hielscher voor ASTM G32 omdat het ontwerp met een sonde van 1000 W bij 20 kHz de hoge, stabiele amplitude levert die nodig is voor reproduceerbaar onderzoek naar cavitatie-erosie. Voor lagere of hogere vermogensvereisten zijn configuraties met de Hielscher UIP500hdT en UIP2000hdT geschikte alternatieven.
Lees meer over ASTM G32!
Krijg inzicht in de procedure van een cavitatie-erosietest!

ASTM E1979-21 – Ultrasone extractie van verf-, stof-, bodem- en luchtmonsters voor loodbepaling

ASTM E1979-21 is een praktijkrichtlijn voor ultrasone extractie om milieumonsters voor te bereiden voorafgaand aan analytische loodbepaling. De richtlijn is van toepassing op matrices zoals droge verflagen, neergeslagen stof, bodem en in de lucht zwevende deeltjes in het kader van loodsanering, renovatie, arbeidshygiëne en milieumonitoring.
 
Kernfunctie van sonicatie: ultrasone extractie om lood beschikbaar te maken voor daaropvolgende analytische meting.
Kritieke controlepunten: extractievat, sonicatietijd, temperatuur, zuurmatrix en consistente energieoverdracht.
Typisch resultaat: concentratie van geëxtraheerd lood, bepaald met een daaropvolgende analytische laboratoriummethode.
Aanbevolen sonicator: Hielscher UP200Ht of UP400St.
Voor routinematige monstervoorbereiding volgens ASTM E1979 is de UP200Ht een goede laboratoriumkeuze voor kleine tot middelgrote extractievolumes. De UP400St wordt aanbevolen wanneer een hogere intensiteit, een grotere verwerkingscapaciteit voor monsters of meer flexibiliteit in de keuze van sonotrodes vereist is.
Lees meer over ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – De werkzaamheid van desinfectiemiddelen tegen biofilm van Pseudomonas aeruginosa testen met de MBEC-test

ASTM E2799-22 specificeert operationele parameters voor het kweken, behandelen, neutraliseren en terugwinnen van biofilm van Pseudomonas aeruginosa in een MBEC-testformaat met hoge verwerkingscapaciteit. Biofilm groeit op een deksel met 96 pinnen dat overeenkomt met een opvangplaat met 96 wells. Na blootstelling aan een desinfectiemiddel wordt sonicatie gebruikt als stap voor het losmaken en terugwinnen van biofilm.

Kernfunctie van sonicatie: gelijktijdig, reproduceerbaar losmaken van biofilm van een MBEC-deksel met 96 pinnen en overbrengen naar de wells van een microplaat.
Kritieke controlepunten: uniforme ultrasone energie over de gehele plaat, gecontroleerde blootstellingsduur, laag risico op kruisbesmetting en terugwinning van cellen zonder overmatige destructieve energie.
Typisch resultaat: kwantitatieve terugwinning van levensvatbare biofilmcellen na behandeling met een desinfectiemiddel.
Aanbevolen sonicator: Hielscher UIP400MTP.

De UIP400MTP is ideaal voor ASTM E2799-22 omdat deze is ontworpen voor microtiterplaten in plaats van behandeling met een sonde in één vat. Het apparaat levert uniform ultrageluid over de volledige plaat, waardoor alle wells gelijktijdig kunnen worden behandeld en biofilms reproduceerbaar van MBEC-deksels met pinnen kunnen worden losgemaakt. Hierdoor is het beter geschikt dan een handsonde voor biofilmwerkprocessen met hoge verwerkingscapaciteit, waarbij een consistente energieverdeling over de gehele plaat en vergelijkbaarheid tussen monsters essentieel zijn.
 
Lees meer over de UIP400MTP en de MBEC-test!
Lees meer over ASTM E2799-22!

Volg altijd de officiële ASTM-norm, de actuele revisie in het kwaliteitssysteem van uw laboratorium en elke gevalideerde interne SOP. Hielscher kan helpen bij het configureren van sonotrodes, bevestigingen, vaten en accessoires om aan te sluiten bij de vereiste geometrie van de methode.
ASTM-normen zijn beheerde documenten. Deze pagina vat testtoepassingen met sonicatie en richtlijnen voor de keuze van apparatuur samen; de pagina vervangt de officiële tekst van de ASTM-methode niet.

Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit uit Duitsland

Sonicators van Hielscher staan bekend om hun hoogste kwaliteits- en ontwerpnormen. Dankzij hun robuustheid en eenvoudige bediening kunnen onze sonicators soepel in industriële installaties worden geïntegreerd. Sonicators van Hielscher kunnen zware omstandigheden en veeleisende omgevingen gemakkelijk aan.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt bijzondere nadruk op sonicators met hoge prestaties met de modernste technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn sonicators van Hielscher CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

Literatuur / Referenties

• 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.