Sonicatoare pentru standardele ASTM de testare și de practică

Ultrasonicatoarele Hielscher asigură o sonicare controlată și repetabilă pentru metodele ASTM care implică forfecare sonică, extracție cu ultrasunete, eroziune prin cavitație și detașarea biofilmului MBEC.

De ce contează alegerea sonicatorului pentru testarea ASTM

Metodele ASTM care utilizează energie ultrasonică depind de cavitație acustică și vibrație definite, amplitudine controlată, poziționare reproductibilă a probei și gestionare constantă a temperaturii. Un dispozitiv cu ultrasunete nepotrivit poate genera cavitație insuficientă, tratament neuniform, încălzire excesivă sau repetabilitate slabă. Sonicatoarele Hielscher sunt concepute pentru lucrări de validare în laborator, cu control digital al amplitudinii, înregistrarea datelor, compatibilitate largă cu sonotrode și funcționare continuă robustă.

De ce contează alegerea sonicatorului pentru testarea ASTM

Metodele ASTM care utilizează energie ultrasonică depind de cavitație acustică și vibrație definite, amplitudine controlată, poziționare reproductibilă a probei și gestionare constantă a temperaturii. Un dispozitiv cu ultrasunete nepotrivit poate genera cavitație insuficientă, tratament neuniform, încălzire excesivă sau repetabilitate slabă. Sonicatoarele Hielscher sunt concepute pentru lucrări de validare în laborator, cu control digital al amplitudinii, înregistrarea datelor, compatibilitate largă cu sonotrode și funcționare continuă robustă.

Aport de energie controlat
Generatoarele digitale de ultrasunete contribuie la menținerea trasabilității amplitudinii, timpului, setărilor de pulsație și temperaturii de proces pentru documentarea metodei.

Geometrii specifice metodei
Sonicatoarele cu sondă, sistemele de cavitație de mare putere și sonicatoarele pentru plăci se potrivesc diferitelor formate de probe ASTM, de la pahare Berzelius până la microplăci de titrare.

Tratament repetabil al probelor
Condițiile stabile de sonicare îmbunătățesc comparabilitatea între rulări în ceea ce privește modificarea vâscozității, eficiența extracției, eroziunea prin cavitație și recuperarea biofilmului.

Sonicatoare Hielscher recomandate pentru standardele ASTM

Următoarele standarde ASTM utilizează sonicarea ca etapă de bază a testului sau ca etapă de pregătire a probelor asistată de sonicare. Selectați modelul care corespunde geometriei probei, nivelului de putere și capacității de procesare cerute.

ASTM D2603 – Stabilitatea la forfecare sonică a uleiurilor care conțin polimeri

ASTM D2603 evaluează stabilitatea la forfecare a uleiurilor care conțin polimeri prin măsurarea pierderii permanente de vâscozitate după iradierea într-un oscilator sonic. Testul este utilizat pentru fluide precum uleiurile lubrifiante, fluidele de transmisie, fluidele pentru tractoare și alte uleiuri modificate cu polimeri, în care amelioratorii de indice de vâscozitate se pot degrada sub forfecare intensă.

Funcția de bază a sonicării: cavitație și forfecare intense și focalizate, generate de o sondă ultrasonică.
Puncte critice de control: timp de testare fix, geometrie definită a sondei, controlul temperaturii probei și adâncime de imersie reproductibilă.
Rezultat tipic: vâscozitatea înainte și după sonicare, pentru cuantificarea pierderii permanente de vâscozitate.
Sonicator recomandat: Hielscher UP400St cu sonotrodă S24d22.
UP400St este configurația Hielscher preferată pentru ASTM D2603, deoarece oferă o putere ultrasonică de 400 W la 24 kHz, control precis al amplitudinii, monitorizare integrată a temperaturii și compatibilitate cu geometria sondei S24d22 utilizată pentru testarea stabilității la forfecare sonică.
Aflați mai multe despre ASTM D2603!

ASTM D5621 – Stabilitatea la forfecare sonică a fluidelor hidraulice

ASTM D5621 măsoară stabilitatea la forfecare a fluidelor hidraulice prin determinarea vâscozității finale după iradierea ultrasonică într-un oscilator sonic. Este deosebit de relevant pentru fluidele hidraulice care conțin aditivi polimerici sensibili sau rezistenți la forfecare.

Funcția de bază a sonicării: forfecare accelerată a polimerilor prin cavitație acustică.
Puncte critice de control: selecția sonotrodei, stabilitatea amplitudinii, controlul temperaturii și durata constantă a testului.
Rezultat tipic: vâscozitatea finală sau modificarea vâscozității după un tratament sonic standardizat.
Sonicator recomandat: Hielscher UP400St cu sonotrodă S24d22.
UP400St este, de asemenea, alegerea ideală pentru ASTM D5621. Configurația sa de forfecare ultrasonică cu sondă, la 24 kHz, oferă laboratoarelor o platformă compactă, controlată digital, pentru teste repetabile de forfecare a fluidelor hidraulice.
Aflați mai multe despre ASTM D5621!

ASTM G32 – Eroziunea prin cavitație folosind un aparat vibrator cu ultrasunete

ASTM G32 descrie testarea eroziunii prin cavitație folosind un aparat vibrator. O epruvetă este expusă unei vibrații de înaltă frecvență – generată de un sonicator – într-un lichid, ceea ce produce formarea și colapsul unor cavități care provoacă o pierdere măsurabilă de material. Metoda este utilizată pentru a compara rezistența la eroziune prin cavitație a metalelor, acoperirilor și altor materiale tehnice.

Exemplu de fișă de lucru pentru testarea eroziunii prin cavitație

 
Funcția de bază a sonicării: câmp de cavitație controlat, generat de o sonotrodă vibrantă.
Puncte critice de control: amplitudinea, geometria epruvetei, distanța interstițiului, temperatura lichidului, timpul de expunere și măsurarea pierderii de masă a epruvetei.
Rezultat tipic: rata de eroziune, pierderea cumulată de masă sau rezistența comparativă la cavitație.
Sonicator recomandat: Hielscher UIP1000hdT.
UIP1000hdT este o alegere Hielscher excelentă pentru ASTM G32, deoarece designul său cu sondă, de 1000 W și 20 kHz, oferă amplitudinea ridicată și stabilă necesară pentru studii reproductibile de eroziune prin cavitație. Pentru cerințe de putere mai mici sau mai mari, configurațiile Hielscher UIP500hdT și UIP2000hdT sunt alternative potrivite.
Aflați mai multe despre ASTM G32!
Aflați cum se desfășoară un test de eroziune prin cavitație!

ASTM E1979-21 – Extracția cu ultrasunete a probelor de vopsea, praf, sol și aer pentru determinarea plumbului

ASTM E1979-21 este o practică de extracție cu ultrasunete pentru pregătirea probelor de mediu înainte de determinarea analitică a plumbului. Se aplică unor matrice precum filmele de vopsea uscată, praful depus, solul și particulele din aer provenite din contexte de eliminare a plumbului, renovare, igienă ocupațională și monitorizare a mediului.

Funcția de bază a sonicării: extracție cu ultrasunete pentru a face plumbul disponibil pentru măsurarea analitică ulterioară.
Puncte critice de control: vasul de extracție, timpul de sonicare, temperatura, matricea acidă și transferul constant de energie.
Rezultat tipic: concentrația de plumb extras, determinată printr-o metodă analitică de laborator ulterioară.
Sonicator recomandat: Hielscher UP200Ht sau UP400St.
Pentru pregătirea de rutină a probelor conform ASTM E1979, UP200Ht este o alegere solidă de laborator pentru volume de extracție mici până la medii. UP400St este recomandat atunci când sunt necesare o intensitate mai mare, o capacitate de procesare a probelor mai mare sau o flexibilitate mai largă în privința sonotrodelor.
Aflați mai multe despre ASTM E1979-21!

ASTM E2799-22 – Testarea eficacității dezinfectanților împotriva biofilmului de Pseudomonas aeruginosa folosind testul MBEC

ASTM E2799-22 specifică parametrii operaționali pentru creșterea, tratarea, neutralizarea și recuperarea biofilmului de Pseudomonas aeruginosa într-un format de test MBEC cu capacitate mare de procesare. Biofilmul crește pe un capac cu 96 de pini care corespunde unei plăci receptoare cu 96 de godeuri. După expunerea la dezinfectant, sonicarea este utilizată ca etapă de detașare și recuperare a biofilmului.

Funcția de bază a sonicării: detașarea simultană și reproductibilă a biofilmului de pe un capac MBEC cu 96 de pini în godeurile microplăcii.
Puncte critice de control: energie ultrasonică uniformă pe întreaga placă, timp de expunere controlat, risc scăzut de contaminare încrucișată și recuperarea celulelor fără energie distructivă excesivă.
Rezultat tipic: recuperarea cantitativă a celulelor viabile din biofilm după tratamentul cu dezinfectant.
Sonicator recomandat: Hielscher UIP400MTP.

UIP400MTP este ideal pentru ASTM E2799-22, deoarece este construit pentru microplăci de titrare, nu pentru tratamentul cu sondă al unui singur recipient. Acesta furnizează ultrasunete uniforme pe întreaga placă, permițând tratarea simultană a tuturor godeurilor și detașarea reproductibilă a biofilmelor de pe capacele MBEC cu pini. Acest lucru îl face mai potrivit decât o sondă ținută în mână pentru fluxurile de lucru cu biofilme cu capacitate mare de procesare, în care distribuția constantă a energiei pe întreaga placă și comparabilitatea între probe sunt esențiale.

Citiți mai multe despre UIP400MTP și testul MBEC!
Aflați mai multe despre ASTM E2799-22!

Urmați întotdeauna standardul ASTM oficial, revizia curentă din sistemul de calitate al laboratorului dumneavoastră și orice SOP intern validat. Hielscher vă poate ajuta să configurați sonotrode, dispozitive de fixare, recipiente și accesorii care să corespundă geometriei cerute de metodă.
Standardele ASTM sunt documente controlate. Această pagină rezumă aplicațiile de testare legate de sonicare și îndrumări pentru selecția echipamentelor; nu înlocuiește textul oficial al metodei ASTM.

Proiectare, fabricație și consultanță – calitate Made in Germany

Ultrasonicatoarele Hielscher sunt bine cunoscute pentru cele mai înalte standarde de calitate și design. Robustețea și operarea ușoară permit integrarea fără probleme a ultrasonicatoarelor noastre în instalațiile industriale. Condițiile dificile și mediile solicitante sunt gestionate cu ușurință de ultrasonicatoarele Hielscher.

Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și pune un accent deosebit pe ultrasonicatoare de înaltă performanță, cu tehnologie de ultimă generație și ușurință în utilizare. Desigur, ultrasonicatoarele Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.

Literatură / Referințe

• 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.