完成这些近净形状的部分

宾夕法尼亚州拉特罗布的Latronics公司为半导体器件制造商制造陶瓷到金属、玻璃到金属和金属到金属的密封。该公司最广泛使用的产品是带有金属对金属盖的陶瓷对金属外壳，可以封装并保护客户的硅片免受腐蚀和机械损坏。完成的组件包括可控硅整流器、二极管、晶闸管、栅关器件和其他半导体器件，应用范围从工业部门的机车、叉车和焊接设备到空调、电烤箱和家用洗衣机。

半导体器件是密封的，以防止可能导致故障的腐蚀。这些设备的外壳是按照严格的标准制造的，以确保密封完整性。Latronics于1958年开始从事密封密封业务，并已组装了一系列令人印象深刻的生产设备-自动化金属化设备，金属化炉，数控机床，大气钎焊炉，镀镍线，质谱检漏设备，等等，以确保其产品的完整性。

Latronics公司的高功率半导体外壳的主要部件是机身和盖子。阀体由高铝陶瓷外壳或套管在高温下钎焊到金属部件(通常是冲压件)。(首先必须对陶瓷外壳进行金属化，以实现陶瓷与金属的结合，这就解释了上述金属化设备。)外壳盖是纯铜的，必须密封到外壳本体上。

在Latronics的早期，铜盖——有些直径达5英寸——是在数控车床上从棒材上加工出来的。由于产生了大量的废料，这个过程非常昂贵，因此被废弃了。接下来，该公司购买了锻造盖子，但其住房大小和风格的多样性造成了成本、交货时间、库存和质量控制问题，因此，使用锻造盖子也停止了。

虽然该公司排除了常规锻造的盖子，但它发现使用近净形状零件的一些优势，并开始寻找更符合其要求的近净形状工艺。它在轨道锻造过程中找到了它想要的东西。与传统的冷成形工艺不同，轨道锻造工艺一次只对工件表面的一部分施加成形力。下模将坯料推到上模，上模执行交替运动，称为进动。这个动作将工件材料揉进模具。

表面摩擦和力要求低，导致变形程度高。复杂几何形状的元件在关键区域具有较高的精度和良好的填充特性。

Latronics工程副总裁Ron Yurko指出了轨道锻造对公司的一些好处:“我们的外壳盖是铜的，所以我们轨道锻造操作的原材料是从铜棒上切割下来的弹头。不像以前的过程，没有浪费。棒材被切割到段塞长度，提供了刚好数量的材料来填充模具。

“在之前的工艺中，我们购买了许多不同直径的铜棒，以更接近我们正在加工的盖子的直径，”Yurko先生继续说。“通过轨道锻造工艺，我们可以生产所有尺寸的盖子，只有两种直径，1英寸和1½英寸，这使得购买和存储材料更容易。”

轨道锻造工艺的另一个优点是它能使铜棒硬化，提高其力学性能。“如果我们直接从铜棒加工外壳盖，就有可能通过金属发生泄漏，”Yurko先生解释说。“我们会在泄漏测试中发现有缺陷的部件，但必须将其报废。轨道锻造操作消除了这种危险，因为它改变了金属的微观结构，使金属变得密封。这增加了我们的产量。”

空间可用性一直是Latronics公司的考虑因素，所以Yurko先生很欣赏轨道锻压机的相对紧凑性。该车间有两台200吨的机器，比传统的液压或机械冷成形机要小得多，后者需要在内部生产所需的盖子尺寸范围。此外，两种轨道锻压机都具有自动加载/卸载功能，使其能够长时间无人看管地运行。

必须进行二次加工

对于许多应用，可以使用轨道冷锻造过程产生的部件，因为它们来自机器。然而，对拉特诗的尺寸精度，平坦度和表面光洁度要求对锻造部件决定了二次操作。通常，操作涉及在CNC车床上转动和定制操作并在加工中心开槽。

拉特龙科技经营三个转动电池，每个转动电池都有两组或三个CNC车床，来自Wasino Corp.（滚动Meadows，伊利诺伊州）。最古老的单元格大约10岁，由三个G系列车床组成，每个车床都配备了零件装载转盘和用于自动装载/卸载的整体龙门机器人。这些机器以紧密的U形布置布置，使电池的鞋底操作员能够容易地监控机器并将旋转轮旋转用工件储存。

旋转木马是一种分段装置，允许机器操作员一次在机器上装载几堆工件(如第33页所示)。每一叠都由一个底座支撑，并包含三个固定杆，快速和容易地调整到工件的直径被转动。使用部分银行系统，操作人员可以一次在一台或多台车床上装载多个零件，并在离开机器的情况下处理其他任务。

龙门式机器人是机器装卸系统的第二部分，自动将工件从传送带上一次取一个，并将其送到卡盘上。需要双面翻转的零件在第一面翻转，由龙门机器人从卡盘上取下，送到零件翻转工位，翻转后返回到卡盘上加工第二面。由于传送带和自动装卸功能允许长时间无人值守操作，一个操作员通常可以照管多台机器。事实上，Latronics的三个转弯单元都由一个操作员负责。

g系列机床配备有组合工装而不是炮塔。他们提供非常快速的芯片到芯片的索引时间，高精度(±40微英寸)和容易的设置。组工装板接受旋转工装，因此g系列电池经常用于需要打孔操作的工作。

第二个车削单元由Wasino A-12数控车床组成。这些装备有炮塔的机器配备了活工具，也可以从事需要钻孔和轻型铣削操作的工作。

Latronics公司的第三台也是最新的车削单元由3台华西诺j系列数控车床组成，同样布置在u形结构中。与其他华西诺车床一样，j系列机床配备了部分装载传送带和龙门装载机，用于自动装卸货物。该公司选择j系列机床主要用于相对小直径零件的车削和面加工，以完善其CNC加工能力。

几乎是一个工作商店

Latronics本质上是批处理型操作。批量大小从50块到5000块不等，设置经常更改。该公司根据订单而不是库存生产产品，因此它非常重视灵活性。半导体行业正在经历一个巨大的变革时期，新产品正在以令人眩目的速度推出。Latronics需要能够快速响应行业变化，其数控机床提供的灵活性帮助它做到这一点。例如，数控机床不仅用于生产，还用于生产加工和装配夹具。

一个不同的角色

对于许多生产设备来说，带有龙门装载机的华西诺数控车床是操作的主要工具，可以将棒材切割成成品零件的大小和形状。Latronics使用车床作为精加工机器，以达到客户要求的精度、平整度和表面光洁度。

“轨道锻造工艺生产的盖子非常接近成品尺寸，”Yurko先生解释说。“我们通常可以将机加工的库存数量从盖子限制到0.020英寸或更少。因此，我们已经能够减少我们的加工时间约60%的盖子。

“我们使用金刚石工具来加工外壳盖，”他继续说。“以前，我们必须对零件进行研磨，以达到客户要求的零件平整度和表面光洁度。现在，这些零件从车床上下来时已经符合规格，我们已经能够消除作为生产操作的研磨。现在，它只用于修复因外观缺陷而被丢弃的零件。”

金刚石刀具不仅给了Latronics所需的质量，而且使用寿命长，使得刀具成本更经济。使用寿命还减少了对工装调整的需求——对于一天24小时运转、每周生产数千个零件的机器来说，这是一个重要的考虑因素。

当Latronics第一次购买Wasino车床时，该公司将在运行中加工所有零件的第一面，改变设置，并重新装载传送带中的零件到机器的第一面。问题是，零件表面必须是完全无锈蚀的，而在机器中重新装载零件所涉及的额外处理会造成一些零件损坏的风险。“如果你想再把它们捡起来，你就得把一些零件弄掉，”尤尔科坚持说。

这个问题很简单，很容易解决，只要在每台机器上安装一个部分翻转台。通过选配附件，在机壳盖的一面加工完成后，车床的龙门机器人将零件送到翻转工位，翻转后由龙门机器人重新拾取，插入卡盘，加工一面2。

“这帮了很大的忙，”尤尔科说。“通过减少操作，我们不仅降低了部件损坏的风险，而且还为操作人员腾出了更多时间来完成更重要的任务。现在我们将零件从卡盘中取出并放入一个篮子中进行后续操作并脱脂而不造成任何外观损伤。

“我们必须能够经济地将零件与外国竞争竞争，避免在此过程中损坏他们，”尤科霍先生继续。“斯蒂诺人民币车床允许我们做两者。他们的整体龙门机器人符合我们的部件处理要求，而无需大量的变化或修改。我们看着我们看待我们的部件需要大量的工程来完成竞争力的机器。那些适合的竞争力我们的产品线完美。“

在外壳盖通过一个车削单元加工后，一些需要开槽操作，这是在机加工部门的两个铣削单元之一进行的。一个单元由两个单元组成哈斯VF-3立式加工中心由美国加州奥克斯纳德哈斯自动化公司制造。另一台由Haas VF-3和VMC组成，Yurko称这是Wasino生产的最后一台VMC。用开槽锯进行开槽操作，如图32所示，正在一台哈斯机器上进行。多个虎钳或夹头安装在VMC工作台上的一个板上，这样多个零件可以在一个加工周期内开槽。

铣槽操作后，零件去毛刺。Yurko先生解释说:“在半导体中，一个松散的毛刺可能会导致设备故障，例如，可能会使一辆机车停在轨道上。”“我们竭尽全力制造无毛刺的零件。”

出口产品

Latronics是美国唯一的半导体外壳制造商。尽管面临来自欧洲和亚洲制造商的激烈竞争，该公司仍将70%的产品出口到世界市场。和许多公司一样，Latronics也感受到了全球经济衰退的影响。然而，该公司正在通过向当地公司提供广泛的金属化、轨道锻造、电镀、钎焊、数控加工和其他能力来抵消产品销售的放缓。