所面臨的挑戰(zhàn)：

加速和擴展超聲波焊接工具產(chǎn)品的開發(fā)，以滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求，同時提高產(chǎn)品性能。

涉及方案：

實施SolidWorks設(shè)計軟件，SolidWorks Simulation Professional專業(yè)版分析軟件和SolidWorks Enterprise PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件解決方案。

效果：

• 工具開發(fā)的交付周期縮短了30％到40％
• 縮短FEA計算時間50％
• 將性能錯誤降低80％
• 提供雙倍超聲波金屬焊接產(chǎn)品

客戶故事：

TELSONIC是工業(yè)超聲波設(shè)備的領(lǐng)先制造商，支持各種行業(yè)的不同工藝。技術(shù)基本上分為兩類：連接技術(shù)和工藝技術(shù)。連接技術(shù)主要涉及塑料和金屬焊接應(yīng)用，而工藝技術(shù)包括清潔，篩選和高頻機械振動的一些特殊應(yīng)用，通常稱為超聲波。超聲波焊接應(yīng)用范圍從數(shù)字設(shè)備，電氣設(shè)備和部件的生產(chǎn)過程到汽車，航空航天和醫(yī)療行業(yè)的制造業(yè)務(wù)。該公司于1966年在瑞士成立，業(yè)務(wù)現(xiàn)已大幅增長，并在中國，德國，塞爾維亞，英國等地設(shè)有辦事處。

TELSONIC doo是該公司在塞爾維亞的子公司，為TELSONIC的全球客戶生產(chǎn)工具。塞爾維亞的公司由高素質(zhì)的專家組成，他們利用先進的設(shè)計，工程和模擬技術(shù)不斷提高生產(chǎn)力，有效處理日益復(fù)雜的聲學(xué)設(shè)計。

超聲波焊接利用陶瓷轉(zhuǎn)換器（壓電傳感器）產(chǎn)生的高頻聲振動來焊接在壓力下保持在一起的兩個工件。歷史上用于連接塑料和異種材料 - 沒有連接螺栓，緊固件，焊接或粘合劑。而近年來，這種技術(shù)越來越多地應(yīng)用于連接金屬（鋁，銅，黃銅），特別是在線束工業(yè)中。根據(jù)總經(jīng)理DarkoJovanovi?的說法，開發(fā)TELSONIC超聲波工具需要快速，強大的模態(tài)分析功能。

“我們的工具在共振中運行，我們需要通過改變工具設(shè)計來控制共振力矩，以便在焊接表面上實現(xiàn)振動振蕩的均勻振幅，這取決于工具的幾何形狀，而工具的幾何形狀又與要焊接在一起的工件相關(guān)，“Jovanovi?解釋道。“我們必須自己來設(shè)計我們的工具，以一定的頻率產(chǎn)生共鳴。鑒于客戶零件在形狀和表面進行模態(tài)分析方面變得越來越復(fù)雜，所以我們的設(shè)計是實現(xiàn)目標(biāo)的唯一實用方法。“

TELSONIC采用SolidWorks Simulation 專業(yè)版有限元分析（FEA）軟件，因為它與SolidWorks CAD軟件系統(tǒng)能夠深度集成，提供快速求解器，效率更高，同時還提供強大的功能以及準(zhǔn)確的結(jié)果。該公司還使用SolidWorks Enterprise PDM產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

“通過SolidWorks Simulation 專業(yè)版軟件，我們的設(shè)計師可以在同一個窗口內(nèi)創(chuàng)建設(shè)計幾何圖形和運行模態(tài)分析，”Jovanovi?指出。“如果沒有這些能力，就無法在我們的市場上具有競爭力。”

客戶幾何的快速操作

SolidWorks CAD建模和SolidWorks Simulation專業(yè)版FEA工具的結(jié)合使TELSONIC工程師能夠快速導(dǎo)入客戶零件設(shè)計，快速創(chuàng)建工具模型，并根據(jù)客戶想要焊接在一起的特定零件有效地模擬定制超聲波工具。通過這種方法，該公司縮短了向客戶交付產(chǎn)品的交付周期30％至40％。

“我們將客戶的3D幾何圖形轉(zhuǎn)換為SolidWorks，以開發(fā)每種工具設(shè)計，”Jovanovi?解釋說。“使用客戶的兩個相鄰部件作為指導(dǎo)，我們的設(shè)計師模型工具設(shè)計并模擬他們設(shè)計時的模態(tài)頻率。使用SolidWorks Simulation專業(yè)版軟件，我們可以在SolidWorks中更改特征或維度，然后運行模態(tài)研究，進行另一次更改，并運行另一個模擬仿真。這種迭代的單窗口方法使我們能夠調(diào)整和改進我們的工具，以完美匹配每個客戶的獨特要求。“

準(zhǔn)確的模態(tài)分析提高了質(zhì)量

TELSONIC的超聲波工具通過振動振蕩將部件焊接在一起，產(chǎn)生分子內(nèi)摩擦熱，從而在接觸面上產(chǎn)生初始熔體。這種熱量與工具壓力一起使熔體在幾分之一秒內(nèi)通過焊接輪廓膨脹，從而在再次凝固時產(chǎn)生分子鍵。SolidWorks Simulation專業(yè)版軟件使公司的工程師能夠以高精度快速預(yù)測頻率模式，以支持此過程。

“當(dāng)工具變得更加復(fù)雜時 - 例如那些涉及多個聲學(xué)部件（復(fù)合超聲波探頭，喇叭）的工具 - 準(zhǔn)確性變得至關(guān)重要，”Jovanovi?強調(diào)說。“使用SolidWorks Simulation專業(yè)版軟件，我們可以確保我們在具有所需振蕩模式的1 kHz范圍內(nèi)。該軟件不僅幫助我們更準(zhǔn)確地將性能誤差降低了80％ - 它還使我們更快將FEA計算時間縮短了50％。”

縮短交貨期支持擴大產(chǎn)品開發(fā)

隨著SolidWorks Simulation專業(yè)版軟件提高生產(chǎn)力，TELSONIC擴大了其產(chǎn)品范圍，擴展了超聲波技術(shù)的使用范圍以支持金屬焊接，封裝和一系列創(chuàng)新制造應(yīng)用。

“我們的工具是應(yīng)用驅(qū)動的，每個應(yīng)用都是不同的，”Jovanovi?指出。“借助SolidWorks Simulation專業(yè)版軟件，我們可以更快地解決最具挑戰(zhàn)性的客戶需求并擴展超聲波技術(shù)的使用范圍。例如，SolidWorks解決方案通過扭轉(zhuǎn)焊接技術(shù)的創(chuàng)新，幫助我們將金屬焊接產(chǎn)品提升了一倍。”

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