# IDEX Health & Science LLC

使用 SOLIDWORKS® 解决方案优化高精度微流体系统设计。

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### Challenge

在微观级别更准确、更高效地开发创新的微流体系统。

### Solution

实施 SolidWorks Professional 设计和 SolidWorks Premium 设计和分析软件、SolidWorks Simulation Premium 和 SolidWorks Flow Simulation 分析应用程序以及 SolidWorks Enterprise PDM 产品数据管理系统。

### Results

- 设计周期缩短了 50%
- 消除了 90% 的原型要求
- 将工具流程缩短了 6-8 周
- 将射流压力从 500 增加到 30,000 psi

实验室样品处理难题推动 IDEX® Health; Science 不断创新。IDEX Health; Science 是 IDEX Corp. 的一个部门，从事制造精密微流体系统零部件，包括阀门、泵、歧管、接头、喷油器和管筒系统，这些零部件支持精密实验室仪器，如液相色谱仪、质谱仪和 DNA 分析系统。

机械设计工程师 Kevin Longley 表示，在竞争激烈的实验室市场中，最大程度提高吞吐量至关重要。“实验室可以获得的吞吐量越大，他们的盈利就越多，”Longley 解释道，“他们通过使用更高的压力将更多样品推入色谱柱，从而获得更高的吞吐量。第一个高压液相色谱阀的额定压力约为 500 psi。如今，IDEX 开发的 Rheodyne® 阀可承受 30,000 psi 的压力。因此，我们将在极高的压力下推动极小体积（某些情况下低至 0.1 微升），从而增加吞吐量并使实验室在采购设备时节省更多成本。”

要实现微流体突破，该公司的工程师需要访问集成的设计和仿真工具。IDEX 在 2001 年决定从 Pro/ENGINEER® 软件迁移到集成的 SOLIDWORKS 解决方案。“IDEX 在 SOLIDWORKS 上实现了标准化，因为它易于使用且便于培训，同时还提供强大的结构和流体流动仿真工具，”Longley 解释道，“使用 SOLIDWORKS 时，我甚至不会注意到该软件。它不会减慢我的速度，也不会迫使我投入巨大精力。它只是我的工作的延伸。”

IDEX 采购了 120 个许可证，包括 SOLIDWORKS Professional 设计和 SOLIDWORKS Premium 设计和分析软件、SOLIDWORKS Simulation Premium 和 SOLIDWORKS Flow Simulation 分析应用程序以及 SOLIDWORKS Enterprise PDM 产品数据管理系统。“由于 SOLIDWORKS 解决方案非常直观，我们可以专注于设计，而不是工具。这使我们可以创新更精确的设计，同时优化我们的开发流程，”Longley 说道。

### 模拟未来状况

随着 IDEX 设计复杂性的增加，它对于 SolidWorks Simulation 和 SolidWorks Flow Simulation 工具的依赖也在增加。“我们所做的许多工作几乎不可能手动完成，”Longley 强调，“我们使用的管道直径为 1/32 英寸，但内径为 0.004 英寸。由于通道如此之小，并且驱动着如此小的流体体积经过系统的压力如此之高，因此必须进行仿真。我们对涉及混合的产品执行流动仿真，对其他几乎所有产品执行结构有限元分析 (FEA)。”

“我们的阀门承受着将其推开的作用力，因此我们需要在项目中的每个环节上执行 FEA，”他继续说道，“在进行原型设计之前，我们使用分析来确保设计能够有效维持。我们生产的每一个阀门都会经历这个过程。将 SOLIDWORKS Simulation 用作我们设计流程的一部分，将过去所需的原型循环减少 90%。”

将 Solidworks Simulation 用作我们设计流程的一部分，将过去所需的原型循环减少了 90%。

Kevin Longley

机械设计工程师

### 节省时间和管理数据

借助 SOLIDWORKS 解决方案，IDEX 在提高创新能力的同时将其设计周期缩短了 50%。除了使用 SOLIDWORKS 仿真工具节省时间外，IDEX 还可通过 SOLIDWORKS 设计配置功能节省时间。

“配置之所以有用，是因为我们的产品中有 99% 都是零部件，”Longley 指出，“我们阀门的液体端是定子。虽然定子实体保持不变，但它可能有许多端口配置。有些有两个端口；有些有多达 25 个端口，孔的角度变化很大。通过配置，我们可以有效地对来自初始设计的所有潜在配置建模，从而节省大量时间。”

该公司已实施 SOLIDWORKS Enterprise PDM 系统以改进产品设计数据的管理。“我们预计，一旦完全实施 SOLIDWORKS Enterprise PDM，将节省更多时间，”Longley 补充道，“借助 PDM 系统，所有设计数据都触手可及。您只需登录到库，抓取自己的模型，就可以轻松获取数据。”

### 高精度管道步路

SOLIDWORKS 还减少了制造时间和成本。借助 SOLIDWORKS Routing，Longley 可输出折弯文件，该文件可捕获折弯半径上的 XYZ 坐标，用于制造极小的不锈钢管道。此功能使 IDEX 能够利用自动管道折弯技术，而不是使用手动钻模和夹具。

“手动方法本来需要数月时间，”Longley 说道，“仅这些钻模就需要六到八周的时间才能生产完毕。借助 SOLIDWORKS Routing，我将在大约一周后收回这些管道。这只是使用 SOLIDWORKS 帮助我们满足最后期限的一个示例。”