ISO 16232-4:2007
(Main)Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 4: Method of extraction of contaminants by ultrasonic techniques
Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 4: Method of extraction of contaminants by ultrasonic techniques
ISO 16232-4:2007 describes the principles of extraction of contaminants from a component either by immersion in an ultrasonic bath or by applying ultrasonic vibrations directly via sonotrodes. It is preferably applied to small and medium sized components of various geometry of which both internal and/or external surfaces are examined (e.g. joint seals, gears, etc). It is also applicable to small parts to be analysed in batches. This method can be used on its own or in association with other methods of extraction described in the ISO 16232 series. Unless otherwise specified, ISO 16232-4:2007 deals with particulate contamination only. It does not, therefore, cover appearance defects or contamination by liquid or gaseous materials. It covers the amount and the nature of residual particles resulting from manufacturing processes and from the environment.
Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 4: Méthode d'extraction des contaminants par ultrasons
L'ISO 16232-4:2007 décrit les principes d'extraction des polluants d'un composant soit par immersion dans un bain à ultrasons, soit par l'application directe de vibrations ultrasonores au moyen de sonotrodes. Elle est de préférence utilisée avec des composants de petite taille ou de taille moyenne de géométrie différente dont les surfaces internes et/ou externes doivent être examinées (par exemple joints, engrenages, etc.). Cette méthode s'applique également aux petites pièces à analyser par lots.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16232-4
First edition
2007-06-01
Road vehicles — Cleanliness of
components of fluid circuits —
Part 4:
Method of extraction of contaminants by
ultrasonic techniques
Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide —
Partie 4: Méthode d'extraction des contaminants par ultrasons
Reference number
ISO 16232-4:2007(E)
©
ISO 2007
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ISO 16232-4:2007(E)
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ISO 16232-4:2007(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Principle. 2
5 Equipment . 2
5.1 General. 2
5.2 Test liquid . 2
5.3 Test component container. 2
5.4 Ultrasonic equipment . 3
5.5 Pressure rinsing liquid dispenser. 3
5.6 Vacuum suction system. 3
5.7 Collection equipment . 3
5.8 Sampling containers. 3
5.9 Environmental conditions. 4
5.10 Health and safety . 4
6 Procedure . 4
6.1 Handling and storage . 4
6.2 Extraction procedure set-up and validation .4
6.3 Blank test. 7
6.4 Component routine test . 9
7 Analysis of the extraction liquid . 9
8 Presentation of results. 10
Annex A (informative) Set up using ultrasonic techniques . 11
Annex B (informative) Synopsis of extraction procedure set up and validation. 13
Annex C (informative) Example of data sheet for the extraction procedure by ultrasonic
techniques . 14
Annex D (informative) Synopsis of the routine test procedure. 17
Bibliography . 18
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ISO 16232-4:2007(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16232-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 5, Engine
test.
ISO 16232 consists of the following parts, under the general title Road vehicles — Cleanliness of components
of fluid circuits:
⎯ Part 1: Vocabulary
⎯ Part 2: Method of extraction of contaminants by agitation
⎯ Part 3: Method of extraction of contaminants by pressure rinsing
⎯ Part 4: Method of extraction of contaminants by ultrasonic techniques
⎯ Part 5: Method of extraction of contaminants on functional test bench
⎯ Part 6: Particle mass determination by gravimetric analysis
⎯ Part 7: Particle sizing and counting by microscopic analysis
⎯ Part 8: Particle nature determination by microscopic analysis
⎯ Part 9: Particle sizing and counting by automatic light extinction particle counter
⎯ Part 10: Expression of results
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ISO 16232-4:2007(E)
Introduction
The presence of particulate contamination in a fluid system is acknowledged to be a major factor governing
the life and reliability of that system. The presence of particles residual from the manufacturing and assembly
processes will cause a substantial increase in the wear rates of the system during the initial run-up and early
life, and may even cause catastrophic failures.
In order to achieve reliable performance of components and systems, control over the amount of particles
introduced during the build phase is necessary, and measurement of particulate contaminants is the basis of
control.
The ISO 16232 series has been drafted to fulfil the requirements of the automotive industry, since the function
and performance of modern automotive fluid components and systems are sensitive to the presence of a
single or a few critically sized particles. Consequently, ISO 16232 requires the analysis of the total volume of
extraction liquid and of all contaminants collected using an approved extraction method.
The ISO 16232 series has been based on existing ISO International Standards such as those developed by
ISO/TC 131/SC6. These International Standards have been extended, modified and new ones have been
developed to produce a comprehensive suite of International Standards to measure and report the cleanliness
levels of parts and components fitted to automotive fluid circuits.
This part of ISO 16232 defines procedures for the removal and collection of contaminants from components
using ultrasonic bath or an ultrasonic probe so that their cleanliness can be evaluated.
The cleanliness level of a component, as determined according to this method, depends to a large extent on
the test parameters (e.g. the frequency, the power and duration of the ultrasound and the type of application,
bath or sonotrode). It is advisable that all parameters be included in the inspection document and rigorously
followed by the test staff.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16232-4:2007(E)
Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits —
Part 4:
Method of extraction of contaminants by ultrasonic techniques
1 Scope
This part of ISO 16232 describes the principles of extraction of contaminants from a component either by
immersion in an ultrasonic bath or by applying ultrasonic vibrations directly via sonotrodes. It is preferably
applied to small and medium sized components of various geometry of which both internal and/or external
surfaces have to be examined (e.g. joint seals, gears, etc). It is also applicable to small parts to be analysed in
batches.
This method can be used on its own or in association with other methods of extraction described in the
ISO 16232 series.
NOTE 1 The suitability of this method for complex geometries – e.g. tiny bores or large cavities with small openings –
is decided on a case by case basis.
NOTE 2 Depending on the shape of the components, this method can be used also for batches containing multiple
layers of components provided that there is no obstruction to the extraction of contaminants from the surface and their
subsequent transfer into the test liquid. Small compact parts of large number are cleaned in a single layer.
Unless otherwise specified, this part of ISO 16232 deals with particulate contamination only. It does not,
therefore, cover appearance defects or contamination by liquid or gaseous materials. It covers the amount
and the nature of residual particles resulting from manufacturing processes and from the environment.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 16232-1, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 1: Vocabulary
ISO 16232-2, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 2: Method of extraction of
contaminants by agitation
ISO 16232-3, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 3: Method of extraction of
contaminants by pressure rinsing
ISO 16232-5, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 5: Method of extraction of
contaminants on functional test bench
ISO 16232-6, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 6: Particle mass
determination by gravimetric analysis
ISO 16232-7, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 7: Particle sizing and
counting by microscopic analysis
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ISO 16232-4:2007(E)
ISO 16232-8, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 8: Particle nature
determination by microscopic analysis
ISO 16232-9, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 9: Particle sizing and
counting by automatic light extinction particle counter
ISO 16232-10:2007, Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits — Part 10: Expression of
results
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16232-1 apply.
4 Principle
The contaminants are extracted from the surface of the component by ultrasound. The cleaning effect is due
to the cavitation, which creates micro-bubbles that implode close to the particles which are then expelled from
and transferred to the extraction liquid for subsequent analysis.
NOTE 1 In case of an active component, the particles are extracted from the entire controlled surface of the component
by traversing liquid.
NOTE 2 Several operating parameters influence the extraction efficiency, e.g. power density, operating time and
medium, the placement and orientation of the component in relation to the ultrasonic source and the material the
component is made of.
5 Equipment
5.1 General
The equipment used shall neither alter nor modify the size distribution of the extracted particles.
5.2 Test liquid
The test liquid shall be compatible with all the materials in the component, with the liquid used in the final
system and with the test equipment, including seals, membrane filters and clean-up filters. A test liquid of low
2
viscosity (u 5 mm /s) and having the capability of removing (or dissolving) oil and grease is recommended. It
should be filtered to attain the requirements of 6.3.3.
SAFETY PRECAUTIONS — In case a tested component will be reclaimed for final use, application of
incompatible test liquid may cause hazardous damage.
5.3 Test component container
A closed container should be used for the transfer of the component from the place of sampling to the place of
particle extraction. This container shall be appropriate to the shape of the component and made of material
compatible with the test liquid. Its degree of cleanliness shall comply with the blank requirements specified in
6.3.3.
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ISO 16232-4:2007(E)
5.4 Ultrasonic equipment
5.4.1 Ultrasonic bath
The ultrasonic bath should be made of stainless steel. The principal characteristics of the ultrasonic
equipment (notably power, frequency, and dimensions of the bath) shall be specified in the test report and the
inspection document. In general, by applying transducers to the floor or to the wall surfaces of the bath, it is
possible to achieve a high degree of homogeneous sonic distribution and therefore a homogeneous cleaning
effect.
If the extraction liquid is in direct contact with the ultrasonic bath, the latter shall be processed like a collection
container.
5.4.2 Sonotrodes
Another possibility for transferring ultrasonic energy to the test liquid is by using sonotrodes. These are
mechanical elements that transmit ultrasound and transfer it to the test liquid to be sonically treated. The mass
and geometry of these elements are aligned with the frequency of the ultrasound. For this application they are
usually rod-shaped and made of titanium and most of the ultrasonic energy is radiated via the tip.
Sonotrodes are used in the extraction procedures for such internal geometries as through-boring, blind holes
and channels which are less suitable for cleaning in an immersion ultrasonic bath.
NOTE Due to the high power densities that can be attained using sonotrodes, great care has to be taken to avoid
cavitation damage to component(s) under test.
5.5 Pressure rinsing liquid dispenser
The pressure liquid dispenser is a device that provides clean test liquid specified in 5.2 at a pressure and flow
rate capable of extracting the contaminants in an effective manner. The dispenser can also be used to rinse
the test equipment and all other items.
NOTE This device can be the same as the one used for providing the test liquid.
5.6 Vacuum suction system
If necessary, use an assembly consisting of a source of vacuum, a vacuum flask previously cleaned and a
flexible tube of suitable dimensions and shape for recovery of the extraction liquid and any particles that have
accumulated in the component under examination.
5.7 Collection equipment
The collection equipment shall allow effective draining of contaminants. A conical base is preferred.
It shall be cleaned to achieve the requirements of 6.3.3.
It is possible for contaminants remaining on the equipment to be transferred to the sample and thus be
erroneously included as part of the particles removed from the component. All collection equipment shall be
cleaned and covered before use in order to limit contamination from the environment.
5.8 Sampling containers
The sampling containers (glassware, etc.) required for transferring the extraction liquid from the collection
equipment to the analysis equipment shall be cleaned to achieve the requirements of 6.3.3.
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ISO 16232-4:2007(E)
5.9 Environmental conditions
The cleanliness of the environment where the extraction is performed shall be consistent with the presumed
cleanliness of the component to test. This requirement may result in the test being carried out in a laboratory
or controlled workplace. The suitability of the environment is validated when performing the blank test.
5.10 Health and safety
5.10.1 Local Health and Safety procedures shall be followed at all times, any equipment shall be operated in
accordance with the manufacturer's instruction and personal protection equipment used where appropriate.
5.10.2 Chemicals used in the procedures can be harmful, toxic or flammable. Good laboratory practices shall
be observed in the preparation and use of these chemicals. Care shall be taken to ensure compatibility of the
chemicals with the materials used (refer to each Material Safety Data Sheet [MSDS]). Follow the precautions
for safe handling and usage as described in the MSDS available from the supplier.
5.10.3 Volatile liquids; care shall be taken with flammable liquids to ensure that they are used in accordance
with the MSDS, at temperatures below the stated flash point and away from potential sources of ignition.
Appropriate precautions should be taken to avoid inhalation of fumes from these solvents. Always use suitable
protective equipment.
5.10.4 Electrical; appropriate care should be applied in the use of electrical power.
5.10.5 Disposal; all liquids and substances shall be disposed of in accordance with local environmental
procedures. In the event of spillage it shall be cleaned-up in the manner detailed in the MSDS.
6 Procedure
6.1 Handling and storage
During handling and storage of test components, it shall be ensured that no contaminants are deposited on or
removed from controlled surfaces.
To prevent loss of particles during transport it may be necessary to seal openings of the test components, e.g.
with suitable plugs.
6.2 Extraction procedure set-up and validation
6.2.1 The number of components to be analysed shall be chosen so as to measure a significant amount of
contaminants that complies with the requirements for a blank (see 6.2.15 NOTE 3).
6.2.2 If the break-in of the component is part of its manufacturing process, the extraction procedure should
be agreed between parties and included in the inspection document because break-in may alter its initial
cleanliness level.
6.2.3 If the particles that are detached during transportation of the test component and/or particles from the
packaging are to be included in the cleanliness inspection, as agreed upon between parties, they shall be
collected using the appropriate extraction method (e.g. low pressure rinsing). This agreement shall be
included in the inspection document.
6.2.4 The effectiveness of the ultrasonic method depends on the following, non-exhaustive list of
parameters: the frequency, the power and duration of the ultrasonic vibrations and the type of application –
bath or sonotrode (see Annex A for practical information). A synopsis of the operations to perform is given in
Annex B. The detailed description of operating conditions and equipment used in application of this standard
to extract the contaminants from the component by ultrasonic techniques constitutes the extraction procedure.
This procedure shall be established for each component and shall be both agreed between parties and
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ISO 16232-4:2007(E)
included in the inspection document. Details of the procedure shall be reported on a suitable data sheet (for
an example of extraction procedure data sheet see Annex C).
6.2.5 If needed for reporting results and if not specified, determine the controlled and/or controlled surface
area of the component volume under examination (see Annex B of ISO 16232-10:2007). Report and/or
specify their values in the inspection document.
6.2.6 Before starting to set up or validate any extraction protocol/equipment, it is necessary to perform an
initial blank test to know the cleanliness of the equipment. This is performed after cleaning the equipment and
the initial blank shall exhibit values stated in 6.3.3.
NOTE Conditioning and cleaning serves the purpose of obtaining a suitable cleanliness level of the inspection set-up.
It is recommended that a basic procedure for conditioning the inspection set-up be defined. For example, by performing a
cleanliness analysis of a defined volume of liquid after the cleaning procedure of the set-up, it can be determined whether
the inspection environment is suitable for carrying out a validation procedure.
6.2.7 If necessary, demagnetise the component and/or clean those external surfaces which are not involved
in the cleanliness test.
6.2.8 The external surface should be cleaned in a physically different place from where extraction is to be
carried out. Ensure that no contaminants are deposited on or removed from controlled surfaces. For example,
if the component is of large size, a tank for example, clean only those external surfaces which might contribute
to contamination during the extraction process.
6.2.9 If necessary, remove all covers and other plugs fitted for transport of the component. If the component
contains a shipment liquid, empty it out, measure its volume and analyse its contaminants according to
Clause 7.
NOTE Removal of plugs might generate contaminants to unavoidably contribute to the original contamination.
6.2.10 If dismantling is necessary to obtain access to all the surfaces to be inspected, do so with care.
NOTE Any operation of dismantling might generate particles which could be added to or lost from the original amount
of particles.
6.2.11 Extraction procedure using an ultrasonic bath.
6.2.11.1 If it is only the external surface of the component that is subject to the inspection process and if
the component has no hollow parts opening to the exterior, proceed as indicated in 6.2.11.4. If it does have
such hollow parts, carefully close their openings and proceed to 6.2.11.4.
6.2.11.2 If the internal and external surfaces of the component are the parts subject to the inspection
process, proceed as described in 6.2.11.4.
6.2.11.3 If it is only the internal surface of the component that is subject to the inspection process, carefully
rinse its external surface without rinsing particles into the controlled surface, fill it completely with test liquid,
close it hermetically and then proceed as indicated in 6.2.11.4.
NOTE The process of closing or sealing the component may generate or introduce particles.
6.2.11.4 Completely immerse the component in a suitable container e.g. a glass beaker containing clean
test liquid, or hang the component directly in the ultrasonic bath containing a suitable volume of clean test
liquid.
If several surfaces of the component are to be tested, repeat ultrasonic treatment for each individual controlled
surface. It may be necessary to turn the component with the surface under test facing toward the ultrasonic
transducers.
6.2.11.5 Subject the component or its container to ultrasonic treatment at the power and frequency and for
the duration specified in the inspection document.
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ISO 16232-4:2007(E)
NOTE If ultrasound parameters are incorrectly selected, components may be damaged or materials may leach out
from the component surface and the container (if used).
6.2.11.6 If 6.2.11.1 and/or 6.2.11.2 apply, remove the component from the extraction liquid, rinse the
component over the collection equipment or ultrasonic bath by spraying with test liquid under pressure (see
5.6) and transfer the extraction liquid into a clean sampling container. For small components, rinsing can be
performed directly into the funnel of the vacuum apparatus.
6.2.11.7 If 6.2.11.3 applies, remove the component from the ultrasonic bath and clean off any external
contamination. Carefully remove the closures from the component and pour its contents into a clean sample
container. Rinse the internal surface of the component with a suitable jet of filtered test liquid.
6.2.12 Extraction procedure using an ultrasonic sonotrode for hollow components.
6.2.12.1 Place the component in a beaker or other suitable container such that the opening of the
component faces upwards and can be accessed by the sonotrode. Fill the beaker with a known quantity of
test liquid. Take care to ensure that the internal geometry of the component to be tested is completely filled
with test liquid.
6.2.12.2 Clean the outside of the sonotrode over its complete length with a jet of clean test liquid before
introducing the sonotrode into the cavity of the component. If necessary, fix the sonotrode using a stand. The
sonotrode should not touch any surface. Perform the ultrasonic treatment with the power and frequency and
for the duration specified in the inspection document.
If several borings or cavities of the component are to be tested, repeat ultrasonic treatment for each individual
controlled surface. It may be necessary to move or relocate the component to gain access by the sonotrode.
This should be done carefully so as not to result in the loss of particles.
6.2.12.3 Remove the component, empty the extraction liquid into a suitable collection container and rinse it
carefully with clean test liquid. After rinsing, ensure that the component has been completely emptied.
6.2.12.4 All equipment that has come into contact with the extraction liquid or the component, e.g. tip of
the sonotrode, operator’s gloves, tweezers, etc. shall be thoroughly rinsed with clean test liquid collected in a
suitable container and subsequently analysed. For convenience, this extraction liquid can be added to the
main sample collected.
6.2.13 Analyse the extraction liquid as specified in Clause 7 and label the result obtained as S .
1
6.2.14 Repeat 6.2.11 and/or 6.2.12 twice more on the same component, using, when necessary, a different
container for each extraction and label the results obtained as S and S as appropriate.
2 3
NOTE The extractions should be made directly one after the other.
6.2.15 Validate the contaminant extraction procedure to ensure its efficacy as follows:
a) for each of the three samples analysed in 6.2.13, establish the total mass of contaminants and/or the total
number of particles. For the particle count, this is applicable to the total number of particles larger than
the smallest particle size specified in the inspection document. This particle size shall be chosen to
enable counting of significant numbers of particles;
b) divide the result of the last sample by the sum of all the values obtained in 6.2.15 a);
c) if the value obtained
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16232-4
Première édition
2007-06-01
Véhicules routiers — Propreté des
composants des circuits de fluide —
Partie 4:
Méthode d'extraction des contaminants
par ultrasons
Road vehicles — Cleanliness of components of fluid circuits —
Part 4: Method of extraction of contaminants by ultrasonic techniques
Numéro de référence
ISO 16232-4:2007(F)
©
ISO 2007
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ISO 16232-4:2007(F)
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Version française parue en 2010
Publié en Suisse
ii © ISO 2007 – Tous droits réservés
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ISO 16232-4:2007(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .2
4 Principe .2
5 Équipement .2
5.1 Généralités .2
5.2 Fluide d'essai.2
5.3 Récipient pour le composant d'essai.2
5.4 Matériel à ultrasons.3
5.5 Dispositif d'alimentation en liquide de rinçage sous pression .3
5.6 Dispositif d'aspiration par dépression.3
5.7 Récipients de récupération .3
5.8 Équipements de prélèvement .3
5.9 Conditions environnementales.4
5.10 Santé et sécurité.4
6 Mode opératoire.4
6.1 Manipulation et stockage.4
6.2 Préparation et validation du mode opératoire d'extraction .4
6.3 Essai à blanc.8
6.4 Essai individuel du composant.10
7 Analyse du fluide d'extraction .10
8 Expression des résultats.11
Annexe A (informative) Installations utilisant les techniques d'ultrasons .12
Annexe B (informative) Synopsis de la préparation et de la validation du mode opératoire
d'extraction .14
Annexe C (informative) Exemple de fiche technique du mode opératoire d'extraction par
ultrasons .16
Annexe D (informative) Synopsis du mode opératoire d'essai.19
Bibliographie.20
© ISO 2007 – Tous droits réservés iii
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ISO 16232-4:2007(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 16232-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-comité SC 5,
Essais des moteurs.
L'ISO 16232 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Véhicules routiers — Propreté
des composants des circuits de fluide:
⎯ Partie 1: Vocabulaire
⎯ Partie 2: Méthode d'extraction des contaminants par agitation
⎯ Partie 3: Méthode d'extraction des contaminants par aspersion
⎯ Partie 4: Méthode d'extraction des contaminants par ultrasons
⎯ Partie 5: Méthode d'extraction des contaminants sur banc d'essai fonctionnel
⎯ Partie 6: Détermination de la masse de particules par analyse gravimétrique
⎯ Partie 7: Granulométrie et comptage des particules par analyse microscopique
⎯ Partie 8: Détermination de la nature des particules par analyse microscopique
⎯ Partie 9: Granulométrie et comptage des particules au moyen d'un compteur de particules automatique à
extinction de la lumière
⎯ Partie 10: Expression des résultats
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ISO 16232-4:2007(F)
Introduction
La présence de pollution particulaire dans un circuit de fluide est reconnue comme un facteur majeur essentiel
à la durée de vie et à la fiabilité du circuit. La présence de particules résiduelles provenant du processus de
fabrication et d'assemblage entraînera une augmentation substantielle de l'usure du système durant les
premières utilisations, pouvant entraîner des défaillances irréversibles.
Pour un fonctionnement fiable des composants et du système, le contrôle de la quantité de particules
introduites durant la fabrication est nécessaire et le mesurage de la pollution particulaire est la base de ce
contrôle.
La série de l'ISO 16232 a été rédigée pour répondre à la demande de l'industrie automobile. En effet, la
fonction et les performances des composants des circuits de fluides des véhicules modernes sont sensibles à
la présence d'une ou de quelques particules de tailles critiques. Par conséquent, l'ISO 16232 exige l'analyse
de la totalité du volume de fluide d'extraction et de tous les polluants recueillis en utilisant une méthode
d'extraction reconnue.
La série de l'ISO 16232 est fondée sur les Normes internationales existantes telles que celles développées
par l'ISO/TC131/SC6. Ces Normes internationales ont été complétées, modifiées et de nouvelles
développées afin d'obtenir un ensemble complet de Normes internationales pour le mesurage et l'expression
des niveaux de propreté des pièces et des composants des circuits de fluides automobiles.
La présente partie de l'ISO 16232 définit les modes opératoires d'extraction et de récupération des polluants
des composants par ultrasons permettant ainsi d'évaluer leur propreté.
Le niveau de propreté d'un composant, tel que déterminé selon la présente méthode, dépend dans une large
mesure des paramètres d'essai (par exemple pression de rinçage, volume de liquide et type de jet). Il
convient d'inclure tous les paramètres dans la spécification de propreté et dans le document de contrôle et il
convient que le personnel chargé des essais les respecte scrupuleusement.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16232-4:2007(F)
Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de
fluide —
Partie 4:
Méthode d'extraction des contaminants par ultrasons
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 16232 décrit les principes d'extraction des polluants d'un composant soit par
immersion dans un bain à ultrasons, soit par l'application directe de vibrations ultrasonores au moyen de
sonotrodes. Elle est de préférence utilisée avec des composants de petite taille ou de taille moyenne de
géométrie différente dont les surfaces internes et/ou externes doivent être examinées (par exemple joints,
engrenages, etc.). Cette méthode s'applique également aux petites pièces à analyser par lots.
La présente méthode peut être utilisée seule ou être associée à une ou plusieurs méthodes d'extraction
décrites dans la série de l'ISO 16232.
NOTE 1 L'acceptabilité de cette méthode appliquée à des géométries complexes, par exemple alésages fins ou
grandes cavités à petites ouvertures, doit être décidée au cas par cas.
NOTE 2 En fonction de la forme des composants, cette méthode peut également être utilisée pour des lots contenant
plusieurs couches de composants, sous réserve qu'il n'existe aucun obstacle à l'extraction des polluants de la surface et à
leur transfert ultérieur dans le fluide d'essai. Les petites pièces compactes en grand nombre sont nettoyées en une seule
couche.
Sauf spécification contraire, la présente partie de l'ISO 16232 traite uniquement de la pollution particulaire.
Elle ne couvre pas les défauts d'aspect ou la contamination par des liquides ou des gaz. Elle couvre la
quantité et la nature des particules résiduelles provenant des procédés de fabrication et de l'environnement.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 16232-1, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 1: Vocabulaire
ISO 16232-2, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 2: Méthode
d'extraction des contaminants par agitation
ISO 16232-3, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 3: Méthode
d'extraction des contaminants par aspersion
ISO 16232-5, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 5: Méthode
d'extraction des contaminants sur banc d'essai fonctionnel
ISO 16232-6, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 6: Détermination
de la masse de particules par analyse gravimétrique
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ISO 16232-4:2007(F)
ISO 16232-7, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 7: Granulométrie
et comptage des particules par analyse microscopique
ISO 16232-8, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 8: Détermination
de la nature des particules par analyse microscopique
ISO 16232-9, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 9: Granulométrie
et comptage des particules au moyen d'un compteur de particules automatique à extinction de la lumière
ISO 16232-10:2007, Véhicules routiers — Propreté des composants des circuits de fluide — Partie 10:
Expression des résultats
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 16232-1 s'appliquent.
4 Principe
Les polluants sont extraits de la surface du composant par ultrasons. Le nettoyage est obtenu du fait de la
cavitation qui crée des microbulles qui se condensent à proximité des particules, qui sont alors expulsées et
transférées dans le fluide d'extraction pour analyse ultérieure.
NOTE 1 Pour un composant actif, les particules sont extraites de la totalité de la surface de contrôle du composant en
traversant le liquide.
NOTE 2 Plusieurs paramètres de travail ont une influence sur l'efficacité de l'extraction, par exemple densité de
puissance, durée de fonctionnement et milieu, position et orientation du composant par rapport à la source d'ultrasons, et
le matériau dont il est constitué.
5 Équipement
5.1 Généralités
L'équipement utilisé ne doit ni altérer ni modifier la distribution granulométrique des particules extraites.
5.2 Fluide d'essai
Le fluide d'essai doit être compatible avec tous les matériaux présents dans le composant et avec le liquide
du système final ainsi qu'avec l'appareil d'essai, y compris les joints, les membranes et les filtres. Un fluide
2
d'essai de faible viscosité (u5 mm /s à 20 °C) et ayant une capacité à éliminer (ou dissoudre) les huiles et les
graisses est recommandé. Il convient de le filtrer pour atteindre les exigences décrites en 6.3.3.
PRÉCAUTIONS DE SÉCURITÉ — Lorsqu'un composant soumis à essai est récupéré pour utilisation,
l'application d'un fluide d'essai incompatible peut entraîner des dommages dangereux.
5.3 Récipient pour le composant d'essai
Il convient d'utiliser un récipient fermé lors du transfert du composant entre le lieu de prélèvement et celui où
sera réalisée l'extraction. Ce récipient doit être adapté à la forme du composant et être fabriqué dans un
matériau compatible avec le fluide d'essai. Son niveau de propreté doit être conforme aux exigences du blanc
spécifiées en 6.3.3.
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ISO 16232-4:2007(F)
5.4 Matériel à ultrasons
5.4.1 Bain à ultrasons
Il convient que le bain à ultrasons soit en acier inoxydable. Les principales caractéristiques du matériel à
ultrasons (notamment puissance, fréquence et dimensions du bain) doivent être spécifiées dans le rapport
d'essai et le document de contrôle. En général, l'installation de transducteurs au sol ou sur les surfaces des
parois du bain permet d'obtenir un haut degré de répartition sonore homogène et par conséquent un effet de
nettoyage homogène.
Si le fluide d'extraction est directement en contact avec le bain à ultrasons, ce dernier doit être traité comme
un récipient de récupération.
5.4.2 Sonotrodes
Une autre méthode de transfert de l'énergie ultrasonore au fluide d'essai consiste à utiliser des sonotrodes. Il
s'agit d'éléments mécaniques qui transmettent les ultrasons et les transfèrent au fluide d'essai devant être
traité acoustiquement. La masse et la géométrie de ces éléments sont alignées à la fréquence de l'ultrason.
Pour cette application, ils sont généralement de forme allongée, en titane, et la plus grande partie de l'énergie
ultrasonore est rayonnée par la pointe.
Les sonotrodes sont utilisées dans le mode opératoire d'extraction pour des géométries internes telles que
celles d'alésage traversant et de trous et rainures borgnes, moins adaptées au nettoyage par immersion dans
un bain à ultrasons.
NOTE Du fait des densités de puissance élevées qu'il est possible d'atteindre avec les sonotrodes, il faut
expressément veiller à éviter d'endommager par cavitation le ou les composants soumis à essai.
5.5 Dispositif d'alimentation en liquide de rinçage sous pression
Le dispositif d'alimentation en liquide sous pression est un moyen qui fournit le fluide d'essai propre spécifié
en 5.2 à une pression et à un débit capables, de façon efficace, d'extraire les polluants. Le dispositif
d'alimentation peut également être utilisé pour rincer l'appareil d'essai et tous les autres composants.
NOTE Ce dispositif peut être le même que celui utilisé pour l'alimentation en fluide d'essai.
5.6 Dispositif d'aspiration par dépression
Si nécessaire, utiliser un montage consistant en une source de vide, une réserve de vide préalablement
nettoyée et un tube flexible de dimensions et formes adéquates pour recueillir le fluide d'extraction et tous les
polluants accumulés dans le composant soumis à essai.
5.7 Récipients de récupération
Les récipients de récupération doivent permettre un drainage efficace des particules. Une base conique est
préférable.
Ils doivent être nettoyés pour satisfaire aux exigences de 6.3.3.
Il est possible que des polluants qui restent sur l'appareil soient transférés dans l'échantillon et donc comptés
par erreur avec les polluants extraits du composant. Par conséquent, tous les récipients de récupération
doivent être nettoyés et couverts avant utilisation afin de limiter la pollution par l'environnement.
5.8 Équipements de prélèvement
Les équipements de prélèvement (verrerie, etc.) requis pour transférer le fluide d'extraction des récipients de
récupération à l'appareil d'analyse doivent être nettoyés pour satisfaire aux exigences de 6.3.3.
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5.9 Conditions environnementales
La propreté ambiante du lieu où l'extraction est effectuée doit être adaptée à la propreté présumée du
composant à soumettre à essai. Cette exigence peut résulter d'un essai réalisé dans un laboratoire ou un
poste de contrôle. La compatibilité de l'environnement est validée en effectuant l'essai à blanc.
5.10 Santé et sécurité
5.10.1 Les modes opératoires de santé et de sécurité locaux doivent toujours être suivis, tout équipement
doit être utilisé conformément aux instructions du fabricant et des équipements de protection individuelle
doivent être utilisés si nécessaire.
5.10.2 Les produits chimiques utilisés dans les modes opératoires peuvent être nocifs, toxiques ou
inflammables. Les bonnes pratiques doivent être observées lors de la préparation et de l'utilisation de ces
produits chimiques. Des précautions doivent être prises pour assurer la compatibilité de ces produits
chimiques avec les matériels utilisés (se reporter à chaque Fiche de Données de Sécurité [FDS]). Prendre les
précautions en matière de manipulation et d'utilisation sûres décrites dans les FDS du fournisseur.
5.10.3 Liquides volatils: des précautions doivent être prises pour les liquides inflammables pour assurer
qu'ils sont utilisés conformément à la FDS, à des températures inférieures au point d'éclair spécifié et loin des
sources potentielles d'étincelles. Il convient de prendre des précautions appropriées pour éviter l'inhalation de
vapeurs de ces solvants. Toujours utiliser l'équipement de protection approprié.
5.10.4 Électricité: il convient de prendre des précautions appropriées lors de l'utilisation de l'énergie
électrique.
5.10.5 Traitement: tous les liquides et substances doivent être traités conformément aux modes opératoires
environnementaux locaux. En cas de déversement accidentel, ils doivent être nettoyés de la façon indiquée
dans les FDS.
6 Mode opératoire
6.1 Manipulation et stockage
6.1.1 Durant la manipulation et le stockage des composants d'essai, il faut s'assurer qu'aucun polluant ne
se dépose sur ou n'est retiré des surfaces de contrôle.
6.1.2 Pour éviter de perdre des particules pendant le transport, il peut être nécessaire de sceller les
ouvertures des composants d'essai, par exemple avec des bouchons adaptés.
6.2 Préparation et validation du mode opératoire d'extraction
6.2.1 Le nombre de composants à analyser doit être choisi de façon à mesurer une quantité significative de
polluants satisfaisant aux exigences relatives au blanc (voir 6.2.15, Note 3).
6.2.2 Si un rodage du composant fait partie du processus de fabrication, il convient que le mode opératoire
d'extraction soit convenu entre les parties prenantes et inclus dans le document de contrôle car le rodage
peut modifier son niveau de propreté initial.
6.2.3 Si des particules détachées pendant le transport du composant d'essai et des particules provenant du
conditionnement doivent être incluses dans l'essai de propreté comme convenu entre les parties prenantes,
elles doivent être recueillies en utilisant une méthode d'extraction appropriée (par exemple le rinçage à basse
pression). Cet accord doit être inclus dans le document de contrôle.
6.2.4 L'efficacité de la méthode par ultrasons dépend des paramètres suivants, énumérés de manière non
exhaustive: fréquence, puissance et durée des vibrations ultrasonores et type d'application — bain ou
sonotrode (voir Annexe A pour des informations pratiques). Une synopsis des opérations à réaliser est
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donnée dans l'Annexe B. La description détaillée du mode opératoire et des équipements utilisés en
application de la présente norme pour extraire les polluants du composant par ultrasons constitue le mode
opératoire d'extraction. Ce mode opératoire doit être établi pour chaque composant et doit être convenu entre
les parties prenantes et inclus dans le document de contrôle. Des informations détaillées du mode opératoire
doivent être consignées sur une fiche technique appropriée (par exemple dans un rapport de mesure
d'extraction, voir Annexe C).
6.2.5 Si nécessaire pour le rapport d'essai et si cela n'est pas spécifié, déterminer le volume de contrôle
et/ou la surface de contrôle du composant soumis à essai (voir l'ISO 16232-10:2007, Annexe B). Rapporter
et/ou spécifier ces valeurs dans le document de contrôle.
6.2.6 Avant de mettre au point ou de valider un équipement ou un protocole d'extraction, il est nécessaire
de réaliser un essai à blanc initial pour déterminer la propreté de l'équipement. Il doit être réalisé après
nettoyage de l'équipement et les valeurs du blanc initial doivent être conformes aux valeurs spécifiées en
6.3.3.
NOTE Le conditionnement et le nettoyage aident à obtenir un niveau de propreté adapté à la mise au point du
contrôle. Il est recommandé que le mode opératoire de base pour la mise au point du contrôle soit défini. Par exemple, en
réalisant l'analyse de la propreté d'un volume de liquide défini après le mode opératoire de nettoyage afin de déterminer si
l'environnement de contrôle est approprié pour valider le mode opératoire. Les valeurs du blanc initial doivent être
conformes aux valeurs spécifiées en 6.3.3.
6.2.7 Si nécessaire, démagnétiser le composant et/ou nettoyer les surfaces externes du composant qui ne
sont pas concernées par l'essai de propreté.
6.2.8 Il convient de nettoyer la surface externe dans un lieu physiquement différent de celui où est
effectuée l'extraction. S'assurer qu'aucune particule ne se dépose sur les surfaces contrôlées ou n'est
enlevée de celles-ci. Par exemple, si le composant est grand (une cuve par exemple), ne nettoyer que les
surfaces externes susceptibles de contribuer à la pollution pendant l'extraction.
6.2.9 Si nécessaire, enlever tous les couvercles et autres bouchons mis en place pour le transport du
composant. Si le composant contient un fluide d'expédition, le vider, mesurer son volume et analyser ses
polluants comme indiqué dans l'Article 7.
NOTE Le retrait des bouchons pourrait entraîner l'introduction de particules susceptibles de contribuer à la pollution
initiale.
6.2.10 Si le démontage est nécessaire pour avoir accès à toutes les surfaces à contrôler, réaliser cette
opération avec soin.
NOTE Toute opération de démontage peut générer des particules susceptibles d'être ajoutées à ou perdues de la
quantité initiale de particules.
6.2.11 Mode opératoire d'extraction par bain à ultrasons
6.2.11.1 Lorsque le contrôle ne concerne que la surface externe du composant et lorsque le composant
ne comporte pas de partie creuse à ouverture vers l'extérieur, procéder comme indiqué en 6.2.11.4. Si le
composant comporte des parties creuses, fermer soigneusement leurs ouvertures et procéder selon 6.2.11.4.
6.2.11.2 Si les surfaces internes et externes du composant constituent les parties soumises au contrôle,
procéder comme décrit en 6.2.11.4.
6.2.11.3 Lorsque le contrôle ne concerne que la surface interne du composant, rincer soigneusement sa
surface externe sans rincer les particules dans la surface de contrôle, le remplir complètement avec le fluide
d'essai, le fermer hermétiquement et procéder comme indiqué en 6.2.11.4.
NOTE L'opération de fermeture ou de scellement du composant peut générer ou introduire des particules.
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ISO 16232-4:2007(F)
6.2.11.4 Immerger complètement le composant dans un récipient en verre approprié, par exemple un
bécher en verre contenant le fluide d'essai propre, ou suspendre le composant directement dans le bain à
ultrasons contenant un volume approprié de fluide d'essai propre.
Si l'essai concerne plusieurs surfaces du composant, répéter le traitement à ultrasons pour chaque surface de
contrôle individuelle. Il peut être nécessaire de diriger et positionner la surface du composant soumis à essai
vers les transducteurs ultrasonores.
6.2.11.5 Soumettre le composant ou son récipient au traitement à ultrasons aux puissance et fréquence et
pendant la durée spécifiées dans le document de contrôle.
NOTE Si les paramètres ultrasonores ne sont pas sélectionnés de manière correcte, les composants peuvent être
endommagés ou les matériaux peuvent lixivier depuis la surface du composant et du récipient (s'il est utilisé).
6.2.11.6 Si les conditions de 6.2.11.1 et/ou de 6.2.11.2 s'appliquent, retirer le composant du fluide
d'extraction, rincer le composant sur le récipient de récupération ou le bain à ultrasons par pulvérisation sous
pression du fluide d'essai (voir 5.6) et transférer le fluide d'extraction dans un récipient de prélèvement propre.
Pour les petits composants, le rinçage peut être réalisé directement dans l'entonnoir de l'appareil de mise
sous vide.
6.2.11.7 Si les conditions de 6.2.11.3 s'appliquent, retirer le composant du bain à ultrasons et éliminer par
nettoyage toute pollution externe. Retirer soigneusement les fermetures du composant et verser son contenu
dans un récipient de prélèvement propre. Rincer la surface interne du composant avec un jet approprié de
fluide d'essai filtré.
6.2.12 Mode opératoire
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.