SolidWorks助超声波设备制造商Telsonic推进超声波工具设计

神山冠智电脑 · 发表于 2020-2-27 16:13:33

所面临的挑战：

加速和扩展超声波焊接工具产品的开发，以满足日益复杂的应用需求，同时提高产品性能。

涉及方案：

实施SolidWorks设计软件，SolidWorks Simulation Professional专业版分析软件和SolidWorks Enterprise PDM产品数据管理软件解决方案。

效果：

工具开发的交付周期缩短了30％到40％
缩短FEA计算时间50％
将性能错误降低80％
提供双倍超声波金属焊接产品

客户故事：

TELSONIC是工业超声波设备的领先制造商，支持各种行业的不同工艺。技术基本上分为两类：连接技术和工艺技术。连接技术主要涉及塑料和金属焊接应用，而工艺技术包括清洁，筛选和高频机械振动的一些特殊应用，通常称为超声波。超声波焊接应用范围从数字设备，电气设备和部件的生产过程到汽车，航空航天和医疗行业的制造业务。该公司于1966年在瑞士成立，业务现已大幅增长，并在中国，德国，塞尔维亚，英国等地设有办事处。

TELSONIC doo是该公司在塞尔维亚的子公司，为TELSONIC的全球客户生产工具。塞尔维亚的公司由高素质的专家组成，他们利用先进的设计，工程和模拟技术不断提高生产力，有效处理日益复杂的声学设计。

超声波焊接利用陶瓷转换器（压电传感器）产生的高频声振动来焊接在压力下保持在一起的两个工件。历史上用于连接塑料和异种材料 - 没有连接螺栓，紧固件，焊接或粘合剂。而近年来，这种技术越来越多地应用于连接金属（铝，铜，黄铜），特别是在线束工业中。根据总经理DarkoJovanovi的说法，开发TELSONIC超声波工具需要快速，强大的模态分析功能。

“我们的工具在共振中运行，我们需要通过改变工具设计来控制共振力矩，以便在焊接表面上实现振动振荡的均匀振幅，这取决于工具的几何形状，而工具的几何形状又与要焊接在一起的工件相关，“Jovanovi解释道。“我们必须自己来设计我们的工具，以一定的频率产生共鸣。鉴于客户零件在形状和表面进行模态分析方面变得越来越复杂，所以我们的设计是实现目标的唯一实用方法。“

TELSONIC采用SolidWorks Simulation 专业版有限元分析（FEA）软件，因为它与SolidWorks CAD软件系统能够深度集成，提供快速求解器，效率更高，同时还提供强大的功能以及准确的结果。该公司还使用SolidWorks Enterprise PDM产品数据管理系统。（想要购买SolidWorks或者咨询SolidWorks价格的朋友，可以登陆慧都官网咨询慧都客服~）

“通过SolidWorks Simulation 专业版软件，我们的设计师可以在同一个窗口内创建设计几何图形和运行模态分析，”Jovanovi指出。“如果没有这些能力，就无法在我们的市场上具有竞争力。”

客户几何的快速操作

SolidWorks CAD建模和SolidWorks Simulation专业版FEA工具的结合使TELSONIC工程师能够快速导入客户零件设计，快速创建工具模型，并根据客户想要焊接在一起的特定零件有效地模拟定制超声波工具。通过这种方法，该公司缩短了向客户交付产品的交付周期30％至40％。

“我们将客户的3D几何图形转换为SolidWorks，以开发每种工具设计，”Jovanovi解释说。“使用客户的两个相邻部件作为指导，我们的设计师模型工具设计并模拟他们设计时的模态频率。使用SolidWorks Simulation专业版软件，我们可以在SolidWorks中更改特征或维度，然后运行模态研究，进行另一次更改，并运行另一个模拟仿真。这种迭代的单窗口方法使我们能够调整和改进我们的工具，以完美匹配每个客户的独特要求。“

准确的模态分析提高了质量

TELSONIC的超声波工具通过振动振荡将部件焊接在一起，产生分子内摩擦热，从而在接触面上产生初始熔体。这种热量与工具压力一起使熔体在几分之一秒内通过焊接轮廓膨胀，从而在再次凝固时产生分子键。SolidWorks Simulation专业版软件使公司的工程师能够以高精度快速预测频率模式，以支持此过程。

“当工具变得更加复杂时 - 例如那些涉及多个声学部件（复合超声波探头，喇叭）的工具 - 准确性变得至关重要，”Jovanovi强调说。“使用SolidWorks Simulation专业版软件，我们可以确保我们在具有所需振荡模式的1 kHz范围内。该软件不仅帮助我们更准确地将性能误差降低了80％ - 它还使我们更快将FEA计算时间缩短了50％。”

缩短交货期支持扩大产品开发

随着SolidWorks Simulation专业版软件提高生产力，TELSONIC扩大了其产品范围，扩展了超声波技术的使用范围以支持金属焊接，封装和一系列创新制造应用。

“我们的工具是应用驱动的，每个应用都是不同的，”Jovanovi指出。“借助SolidWorks Simulation专业版软件，我们可以更快地解决最具挑战性的客户需求并扩展超声波技术的使用范围。例如，SolidWorks解决方案通过扭转焊接技术的创新，帮助我们将金属焊接产品提升了一倍。”

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