Hidrolik Akışkanların ASTM D5621 Sonik Kesme Kararlılığı Testi için Ultrasonik Sonikatörler

ASTM D5621 standart test yöntemi, hidrolik akışkanların sonik kesme kararlılığı testini ve sırasıyla 40°C ve 100°C sıcaklıklardaki viskozitelerini tanımlar. Hidrolik akışkanların kesme altındaki viskozite kararlılığını test etmek ve belirlemek için güvenilir bir test yöntemi gereklidir. ASTM D5621, ultrasonik kesme kuvvetleri kullanılarak hidrolik akışkanların kesme kararlılığının değerlendirilmesine yönelik standartlaştırılmış bir protokoldür.

ASTM D5621 Kullanılarak Hidrolik Akışkanların Ultrasonik Kesme Kararlılığı Testi

ASTM D5621, hidrolik akışkanların sonik kesme altındaki viskozite kaybını belirlemeye yönelik standartlaştırılmış bir protokoldür. Bu nedenle, kesme kararlılığını değerlendirmek amacıyla hidrolik akışkan numunelerine ultrasonik kesme kuvvetleri uygulanır. Polimer içeren hidrolik yağlar ve motor yağları için idealdir.
Amaç: Hidrolik akışkanlar (belirli yağlayıcılar), motor yağları, otomobillerin şanzıman akışkanları, traktör akışkanları ve diğer güç aktarım akışkanları, normal çalışma sırasında farklı düzeylerde kesme kuvvetlerine maruz kalır; bu durum viskozitede değişikliklere ve ardından verimlilikte azalmaya yol açabilir. Hidrolik akışkanların viskozite indeksini iyileştirmek için bu akışkanlara polimerler (örneğin tarak polimerler) eklenir. ASTM D5621 testi, ultrasonla üretilen kesme kuvvetlerine, yani sonik kesme titreşimlerine maruz kalan polimer içeren akışkanlardaki viskozite değişikliklerini inceler.
Uygulama: ASTM D5621 standart protokolünün amacı, numunenin kesme gerilimi altındaki viskozitesini belirlemektir. Hidrolik akışkanlar, güç aktarım akışkanları olarak kesmeye maruz kaldıklarından bu test hidrolik akışkanlarla ilgilidir. Belirli makinelerde ve motorlarda kullanım için uygun hidrolik akışkan kalitesini seçmek amacıyla, bu akışkanların belirli kesme koşulları altındaki davranışları belirlenmelidir.
Prosedür: Hidrolik akışkanın başlangıç viskozitesi belirlenir. Ardından numune test beherine yerleştirilir, test sıcaklığına getirilir ve belirtilen test süresi boyunca bir ultrasonik vibratörle (yani sonik kesme cihazıyla) işlenir. Daha sonra sonikasyona tabi tutulan numunenin viskozitesi ölçülür. Raporda başlangıç viskozitesi, son viskozite ve viskozite değişiminin yüzdesi sentistoks cinsinden listelenir.

Hidrolik Akışkanların Sonik Kesme Kararlılığına Yönelik ASTM D5621 Standart Test Yöntemi için Ekipman

ASTM D5621 protokolünde tanımlanan ve standartlaştırılan prosedürü gerçekleştirmek için belirtilen ekipman gereklidir.

• Ultrasonik Sonikatör: sabit frekanslı ve ultrasonik horn içeren (prob veya sonotrot olarak da bilinen) prob tipi bir ultrasonik kesme cihazı. ASTM D2603 testlerinde kullanılan tipik bir ultrasonik cihaz, UP400ST (24kHz, 400W) sonikatörüdür; S24d22 ultrasonik probu (horn / sonotrot) ile donatılmıştır.

Tutarlı performans ve tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmesini kolaylaştırmak için aşağıdaki yardımcı ekipman önerilir:

• Su / buz banyosu: Ceket sıcaklığını 0°C düzeyinde tutabilen soğutma suyu banyosu veya buz banyosu.
• Sıcaklık sensörü – PT100 gibi (UP400ST ultrasonik cihazlarıyla birlikte verilir)
• Griffin 50mL beher, borosilikat camdan yapılmıştır.
• Ses muhafazası (isteğe bağlı): Sonik kesme cihazının ürettiği gürültü düzeyini azaltmak amacıyla ultrasonik hornu içine alan bir ses yalıtım kutusu (örneğin UP400St için SPB-L ses yalıtım kutusu).
• Viskozimetre: D445 Test Yönteminin gerekliliklerini karşılayan herhangi bir viskozimetre ve banyo yeterlidir.

ASTM D6080 Uyarınca Sonik Kesme Testi

“Hidrolik akışkanların viskozite sınıflandırma sistemi ASTM D6080 standardında tanımlanmıştır. D6080 sınıflandırma sistemi, çok dereceli hidrolik akışkanların viskozite sınıfını tanımlamak için temel olarak, bundan sonra sonik kesme testi olarak anılan Hidrolik Akışkanın Sonik Kesme Kararlılığına Yönelik ASTM D5621 Standart Test Yöntemini kullanır (ASTM D5621). D5621 prosedüründe, polimer içeren yağ 40 min boyunca bir sonik osilatörle ışınlanır. Polimerin sonik yöntemle bozunması, akışkan kavitasyonu koşullarında meydana gelebileceği gibi, sıvı içinde yüksek enerjili boşluk oluşumu ve çökmesinin sonucudur. Kalıcı viskozite kaybını belirlemeye yönelik bu yöntemin, paletli, dişli ve pistonlu pompa uygulamalarında gözlenenlere benzer viskozite değişiklikleri ürettiği saptanmıştır. Pompanın hacimsel verimliliğiyle korelasyonlar da bildirilmiştir. Sonik kesme testinde daha az kalıcı viskozite kaybı gösteren yüksek viskozite indeksli (VI) akışkanlar, daha yüksek pompa hacimsel verimliliği sağlamıştır.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018), ayrıca bu özel araştırmada ASTM D5621 yöntemiyle gerçekleştirilen sonik kesme testinin, test sonu viskozite ölçümleriyle en iyi korelasyonu gösterdiğini saptamıştır.

ASTM D5621 Uyarınca Kesme Kararlılığı Testleri için Neden Hielscher Ultrasonik Sonikatörleri?

Hielscher Ultrasonics, ASTM D5621 ve ASTM D2603 uyarınca gerçekleştirilen kesme kararlılığı testleri için yüksek performanslı ultrasonik kesme cihazları sunar. Sabit frekansları ve güvenilir ultrasonik kesme güçleri sayesinde Hielscher ultrasonik kesme cihazları, hidrolik akışkanların kesme kararlılığının değerlendirilmesi için idealdir. Hielscher sonikatörleri, ASTM standartlarına göre gelişmiş testler yapılmasına olanak tanıyan akıllı yazılım ve ayarlarla donatılmıştır. Menüye dijital dokunmatik ekran veya tarayıcı üzerinden uzaktan kumanda aracılığıyla kolayca erişilebilir. Güvenilir sonikasyon sonuçları ve ASTM standartları açısından önemli olan frekans sabitken, genlik istenen strok darbe etkisine hassas biçimde ayarlanabilir.
Hielscher sonikatörlerinin kalibrasyonu basittir ve gelişmiş menü aracılığıyla hızlı ve kolay biçimde yapılabilir. Tüm dijital sonikatörler, numune sıcaklığını sürekli kaydeden ve ultrasonik jeneratöre geri ileten, takılabilir bir sıcaklık sensörüyle donatılmıştır. Jeneratörde genlik, sonikasyon zamanı ve süresi, sıcaklık ve basınç (basınç sensörü takılı olduğunda) gibi tüm önemli sonikasyon verileri, yerleşik bir SD karta otomatik olarak kaydedilir. Bu akıllı özellikler, güvenilir ve tekrarlanabilir ultrasonik kesme testlerine olanak tanır ve cihazın kullanımını kullanıcı dostu ve güvenli hâle getirir.
Kesme kararlılığı testlerine yönelik Hielscher Ultrasonics cihazları, hem ASTM D-5621 hem de ASTM D-2603 standartlarına uygundur.

UP400St sonikatörünün sabit frekansı 24kHz olup cihaz bu nedenle ASTM D5621 standardına uygundur. ASTM D5621 testi için tipik bir düzenek, S24d22 probu (horn / sonotrot) içeren UP400ST ultrasonik kesme sistemidir.