jump to content

ASTUTE 2020 (Cymraeg)

Image: Esblygu’r Capasiti Ymchwil i greu Aloiau Aml-gyfansawdd sy’n Gwrthsefyll Traul – Dull Gweithredu Cyfrifiadurol

Esblygu’r Capasiti Ymchwil i greu Aloiau Aml-gyfansawdd sy’n Gwrthsefyll Traul – Dull Gweithredu Cyfrifiadurol

Busnes: Weartech International Ltd.

Arbenigedd: Modelu Peirianneg Cyfrifiadurol

Cefndir


Mae Weartech International Ltd. yn arweinydd byd ym maes gweithgynhyrchu caenau a chydrannau aloi Cobalt, Nicel a Haearn sy’n gwrthsefyll traul. Mae’r pencadlys yn Anaheim, California (UDA), ac mae safleoedd gweithgynhyrchu yn Anaheim a Phort Talbot (Cymru, y Deyrnas Unedig).

Trosiant Weartech International Ltd. yn 2017 oedd £12 miliwn o gydrannau castio a rhodenni cyfunedig, gorchudd caled, cobalt a nicel.

Nod y prosiect ar y cyd ag ASTUTE 2020 yw cefnogi uchelgais Weartech, sef cynyddu eu cyfran o’r farchnad (cynnydd o hyd at 30% ar archebion), fel bod y cwmni’n cyrraedd trosiant posibl o £15 miliwn yn y dyfodol.

Y disgwyl yw y bydd gwybodaeth weithgynhyrchu uwch Weartech yn cynyddu trwy ymgysylltu a chydweithio ag ASTUTE 2020, ac y bydd yr wybodaeth honno, ochr yn ochr â rhai gwelliannau, yn cael ei chymhwyso’n fwy cyffredinol i’r gwaith cynhyrchu, fel bod enillion ychwanegol i Weartech.

Heriau


Castio tywod yw un o’r technegau castio a ddefnyddir amlaf; mae’n cyfrif am dros 70% o’r holl gastio metel, ac yn ddelfrydol ar gyfer niferoedd bychain o gydrannau mawr. Mae’n cael ei ddefnyddio i gastio rhannau metel unrhyw aloi, fwy neu lai, ar draws ystod eang o faint a phwysau.

Y prif heriau roedd Weartech ac ASTUTE 2020 yn ceisio ymdrin â hwy oedd:

  • Nodi priodweddau deunydd yr aloi dan sylw, e.e. gludedd a dargludedd thermol;
  • Dilysu’r trefniant rhifol trwy ddefnyddio arbrofion a luniwyd yn benodol at y diben;
  • Astudio dylanwad ongl gogwydd y mowld.

“Yn dilyn trefniant cydweithio llwyddiannus rhwng Weartech International Ltd. ac ASTUTE (2010-2015) wrth Gastio Aloiau Cobalt, a’n hymdrechion parhaus i symud ein methodolegau castio ymlaen; mae rhaglen ASTUTE 2020 wedi golygu bod modd i ni ddatblygu ein perthynas agos, gan ddarparu gwybodaeth ac arbenigedd hynod werthfawr; gydag ymrwymiad i’r gwaith ymchwil parhaus ym maes aloiau cobalt a nicel sy’n gwrthsefyll traul.”

- Dean Thomas
Cyfarwyddwr Gweithrediadau, Weartech Ltd.

Datrysiad


Bu’r cydweithrediad yn edrych ar amodau gweithredu’r broses castio tywod, y cam llenwi a’r cam caledu.

Mae’r ymchwiliad i’r cam llenwi yn hanfodol mewn sawl ffordd, er enghraifft, optimeiddio’r cyfluniad a dadansoddi’r gwastraff metel. Y nod yw dileu’r cynnwrf ar wyneb yr aloi tawdd er mwyn sicrhau cynnyrch castio o ansawdd uchel. Cymhwyso ongl gogwydd y mowld yw un o’r dulliau mwyaf effeithiol o gyflawni’r nod hwn, yn arbennig yn achos gwaith castio ar raddfa fawr.

Delwedd: Dosbarthiad maint cyflymder ar wahanol adegau llenwi

 

Darparodd Weartech y mowld castio tywod, a bu’r gwaith ymchwil ar y cyd yn canolbwyntio ar ddau brif faes:

  • Nodweddion llenwi’r aloi tawdd pan fydd gwahanol onglau gogwydd i’r mowld;
  • Cynnig ystod wedi’i hoptimeiddio o onglau gogwydd ar gyfer y mowld cynhyrchu presennol.

Cynhaliwyd yr astudiaeth bresennol gan ddefnyddio modelu cyfrifiadurol uwch, lle mae gan broses lenwi’r castio y nodweddion canlynol:

  • Mae’r amser llenwi’n fyr, fel arfer o fewn 12 eiliad;
  • Mae tymheredd yr aloi tawdd yn uchel, fel arfer yn uwch na 1500°C; gyda phriodweddau defnydd sy’n dibynnu ar y tymheredd.
  • Ni ellir gwylio cam llenwi’r aloi tawdd yn yr arbrawf, gan fod y mowld tywod yn gorchuddio’r broses.

Effaith


Gallai allbwn y gwaith ymchwil cyfredol helpu Weartech i ostwng cyfraddau gwrthod.

Mae’r prosiect wedi sicrhau bod gan Weartech well dealltwriaeth o’r efelychiadau mowldio cyfrifiadurol a gymhwysir i amrywiol brosesau castio, a pherfformiad yr aloi sy’n cael ei ddefnyddio yn y broses gastio.

O ganlyniad, mae cyfle i Weartech dorri nôl ar y costau gweithgynhyrchu uniongyrchol, gan wneud y gweithgynhyrchu yn y ffatri yn fwy proffidiol. Gallai hyn wneud Weartech yn fwy cystadleuol yn y farchnad a chynyddu eu cyfran bresennol o’r farchnad, nid yn unig trwy broses gystadleuol, wedi’i lliflinio, ond hefyd trwy fod ag enw da am gynnyrch o ansawdd uchel.

“Yr her i dîm ASTUTE 2020 oedd darparu atebion ymarferol er mwyn gwella ymhellach ansawdd castio cynnyrch Weartech, a lleihau gwastraff trwy newidiadau bychain iawn i ddyluniad y mowld gwreiddiol.”

- Dr Fawzi Belblidia
Uwch Reolwr Technegol, ASTUTE 2020

Yn ôl