Gweithgynhyrchydd o Ferthyr Tydfil yn Cyflawni Manteision Amgylcheddol ac Arbedion Cost Sylweddol yn sgîl Trefniant Cydweithio rhwng Diwydiant ac Academia
O Ferthyr Tydfil, eu pencadlys yn y Deyrnas Unedig, mae Amnitec Ltd. yn weithgynhyrchydd blaenllaw ym maes dylunio, datblygu a gweithgynhyrchu pibellau metel hyblyg a chydosodiadau ar gyfer trosglwyddo hylifau a nwyon mewn amgylcheddau eithafol.
Mae system bibellau gwasgedd uchel yn helpu i ddatrys sawl problem mae nifer o ddiwydiannau yn eu hwynebu, diwydiannau awyrofod, moduron, morol ac ynni, er enghraifft. Mae’r materion hyn yn ymwneud â phroblemau dirgryniad plygiant, thermol, neu’n gysylltiedig â gwasgedd wrth drosglwyddo hylif a nwy.
Nod y trefniant cydweithio rhwng ASTUTE 2020 ac Amnitec oedd deall cyfansoddiad metelegol uniad copr a dur gwrthstaen a weldiwyd, er mwyn sicrhau mwy o gysondeb, gwella ansawdd y weldiau hyn i ddileu gollyngiadau, a lleihau’r sgrap mewn cynnyrch sy’n defnyddio’r dull weldio hwn, gan wella cynhyrchiant a chystadleurwydd y cwmni yn y farchnad arbenigol hon.
Heriau
Mae’r gwahaniaeth ym mhriodweddau mecanyddol a ffisegol dur gwrthstaen a chopr yn cael ei ystyried yn her i’r gymuned weldio.
Yn gyntaf oll, mae gan y ddau ddeunydd bron 315°C o wahaniaeth yn eu tawddbwyntiau, sy’n golygu bod cyfuno’r ddau fetel mewn uniad yn eithriadol o anodd. Ar ben hynny, mae copr a haearn i ryw raddau’n hydoddi i’w gilydd, felly bydd dur gwrthstaen yn dechrau ymsolido a ffurfio strwythurau gronynnol tra bod y copr yn dal yn hylif, a gaiff ei wthio rhwng strwythurau crisialau’r dur gwrthstaen.
Wrth i’r weldiad oeri ymhellach, bydd y gronynnau dur gwrthstaen yn dechrau cyfangu wrth oeri, ac felly’n ymbellhau oddi wrth ei gilydd. Wrth i hyn ddigwydd, bydd y copr yn dal yn rhy boeth i ychwanegu unrhyw gryfder strwythurol i’r gronynnau; bydd craciau mawr yn ymddangos yn y weldiadau, “cracio poeth” fel y’i gelwir.
I gyflawni uniad o’r ansawdd uchaf sy’n addas ar gyfer weldio, ac i sicrhau dyluniad effeithiol i’r uniad, bu ASTUTE 2020 yn cefnogi Amnitec i roi sylw i’r heriau hyn a gwella ansawdd y weldiadau.
Datrysiad
Bu ASTUTE 2020 a thîm Amnitec yn dadansoddi’r broses weldio a’r nwyddau traul a ddefnyddir i gyflawni’r nodau a ddymunir ar gyfer y prosiect. Nododd y gwaith ymchwil baramedrau weldio lluosog y gellid eu newid: cyflymder weldio, rhyng-groesiad a’r glanhau ar ôl weldio, a’r llenwad weldio.
Newidiodd y cwmni rai o’r paramedrau hyn yn llwyddiannus trwy nodi’r angen am newid y dechnoleg asio o weldio TIG i dechneg presyddu TIG (sy’n digwydd ar dymheredd is). Argymhellwyd newid y CuSn1, oedd yn cael ei ddefnyddio ar y pryd, am roden efydd silicon (rhoden gopr, oedd yn cynnwys 3% silicon a 1% manganîs) a chafodd ei brofi’n llwyddiannus yn y cwmni. Cafodd y newid hwn effaith sylweddol trwy ostwng lefel y gyfradd sgrap i 6%.
Llwybrau pellach posibl y gallai’r cwmni eu harchwilio fyddai edrych ar: effaith ongl y tortsh, ymateb y cyflymder Weldio (buanedd y llwybr), defnyddio weldio awtomataidd (Robot).
Effaith
Mae’r trefniant cydweithio rhwng Amnitec ac ASTUTE 2020 wedi creu manteision sylweddol i’r cwmni a’r amgylchedd trwy wella ansawdd y weldio a gostwng tymheredd y weldio:
- Gostwng y ganran sgrap o 10-20% i 6%
- Gostwng cost a gwastraff y cynhyrchu
- Defnyddio llai o ynni a deunyddiau crai a lleihau’r allyriadau CO2
- Cynyddu effeithlonrwydd, cynhyrchiant a chystadleurwydd
