Ymchwil Technoleg Uwchsain ar gyfer Canlyniadau Glanhau o Ansawdd Uchel
Ultrawave Ltd., yng Nghaerdydd, yw un o’r gweithgynhyrchwyr mwyaf yn y Deyrnas Unedig ar gyfer cyfarpar glanhau uwchsain. Fe’u sefydlwyd yn 1990, mae ganddyn nhw 28 mlynedd o brofiad yn y diwydiant, ac maent wedi cyflenwi dros 55,000 o systemau glanhau uwchsain yn genedlaethol ac yn rhyngwladol.
Mae Ultrawave yn darparu atebion arloesol sy’n ymateb i anghenion penodol eu cwsmeriaid, a’u nod yw bod ar flaen y diwydiant glanhau. Mae portffolio cwsmeriaid Ultrawave yn cynnwys y diwydiannau meddygol a moduron, gan gynnwys un o weithgynhyrchwyr cerbydau mwyaf y Deyrnas Unedig, Nissan. Mae Nissan yn defnyddio’r glanhawr uwchsain ar gyfer gorffeniad paent y cerbydau sy’n dod oddi ar y llinell gynhyrchu. Yn ôl Nissan, mae ansawdd y glanhau wedi gwella 20% ers dechrau defnyddio cyfarpar glanhau Ultrawave yn eu prosesau gweithgynhyrchu.
Trodd Ultrawave at ASTUTE 2020 oherwydd bod y cwmni am wella a datblygu eu dealltwriaeth o fecanwaith adlynol thermogypladau; cyflymu trefn brofi cysylltiad newydd, a meithrin hyder yn yr ateb newydd, gan wella dibynadwyedd ac estyn y cyfnod rhwng gwasanaethau.
Heriau
Mae Ultrawave yn ymchwilio i ddulliau o wella sut mae cysylltu thermogypladau Pt100 ag arwynebau dur di-staen. Roedd y cwmni am asesu pa dechnolegau lefel uwch oedd ar gael i werthuso priodweddau ymlynol a pherfformiad uwchsain yr unedau, gan ddefnyddio’r galluoedd priodweddu anninistriol diweddaraf yn ystod gwaith gweithredol y cynnyrch.
Nod Ultrawave oedd cydweithio ag ASTUTE 2020 i ymchwilio i’r cysylltiadau a chymharu’r ateb adlynol newydd â’r hen fethodoleg trwy ddefnyddio Fibrometreg Laser 3D i bennu’r straen sydd ar y strwythur yn ystod cyffroad amleddau penodol. Nod y prosiect oedd rhoi hyder i’r cwmni yn eu hateb newydd trwy ddileu’r angen am redeg yr uned yn ddi-dor am 10,000 o oriau. Roedd modd cyfyngu cylch profi nodweddiadol i 2500 o oriau, arbediad amser o 75%.
Datrysiad
Defnyddiodd tîm ASTUTE 2020 fibromedr laser sganio 3D Prifysgol Caerdydd, a ddefnyddiwyd yn helaeth i astudio lledaeniad tonnau uwchsain oddi mewn i ddeunyddiau; yn nodweddiadol ar lefel uwch na 100 kHz. Defnyddiwyd y dechneg ar gyfer sawl cymhwysiad gwahanol, gan gynnwys ymchwilio i berfformiad dirgryniadol ac acwstig deunyddiau a strwythurau.
Dull di-gyswllt o fesur buanedd digryniad yw fibrometreg laser. Mae’r dechneg hon yn defnyddio golau laser, sy’n cael ei ddefnyddio i fwrw goleuni ar y strwythur sy’n dirgrynnu. Wrth i’r strwythur ddirgrynnu, mae tonfedd y golau laser yn newid amledd, a defnyddir hynny i bennu buanedd y dirgryniad.
Er mwyn mesur ochr waelod y baddon uwchsain, roedd angen pellter digonol i sicrhau bod modd i bob un o’r tri phen laser sganio’r ochr waelod gyfan. Cyflawnwyd hynny trwy godi’r baddon a gosod pob un o’r pennau laser ar dripodau annibynnol oddi tano. Defnyddiwyd camera fideo, a adeiladwyd i mewn i’r pennau laser, i sganio ochrau’r baddon. Defnyddiwyd camera macro allanol i chwyddo’r lluniau o’r thermogypladau, gan gynhyrchu ardal sganio oedd yn llawer mwy manwl.
Cafodd y broses weithgynhyrchu ei gwneud yn fwy effeithiol trwy sicrhau bod y synwyryddion tymheredd yn cael eu cysylltu’n gywir. Arweiniodd hynny at lai o addasiadau ac atgyweiriadau, gan ychwanegu at enw da cynnyrch ansawdd uchel Ultrawave. Dadansoddwyd y gwaith ymchwil a wnaed ar ddirgryniad y ddau ddull cysylltu er mwyn pennu’r straen o dan wahanol amodau gweithredu. Defnyddiwyd y metrig hwn i olrhain perfformiad y ddau ddull cysylltu, yn ogystal ag effaith cynyddu’r osgled cyffroad er mwyn cyflymu’r profion bywyd.
Effaith
Trwy’r cydweithio daeth Ultrawave i ddeall yn well egwyddorion gwaith y broses lanhau, trwy ddeall amodau dadleoli, straen a phwysau’r system. Mae’r prosiect wedi gwneud systemau gweithgynhyrchu Ultrawave yn fwy cynaliadwy yn sgîl y data a’r wybodaeth a gafodd eu cyfnewid rhwng y cwmni ac ASTUTE 2020, fel bod Ultrawave yn gallu parhau i wella sefydlogrwydd ac effeithlonrwydd y baddonau uwchsain o dan amrywiol amodau gweithredu.
Mae Ultrawave wedi elwa o werthiant ychwanegol ac wedi gwella’i enw da yn y farchnad, gan ei fod wedi lleihau canran y cerbydau sy’n cael eu dychwelyd o fewn cyfnod y warant.
Mae rhoi’r dull cysylltu newydd ar waith wedi helpu’r cwmni i feithrin hyder yn eu cynnyrch, ochr yn ochr â diogelu swyddi. Crëwyd dwy swydd newydd o ganlyniad uniongyrchol i’r prosiect gydag ASTUTE 2020, gan wneud cyfraniad at iechyd economaidd Dwyrain Cymru.
Gellid gwneud gwaith ymchwil ychwanegol ar ochr waelod y tanc, gyda ffocws penodol ar fannau lle roedd ymwybyddiaeth o geudodau. Gallai ymchwiliadau pellach fod yn fuddiol er mwyn canfod a yw perfformiad system yn diraddio dros amser, ac os felly, sut mae hynny’n digwydd a beth sy’n achosi hynny.
