Introducing: Mitsubishi Maisart Technologie 

De D-Cubes besturing op Mitsubishi draadvonkmachines is onlangs ge-upgrade met Artificiel Intelligence “Mitsubishi Maisart“. Hiermee leert de machine net als de mens vanuit ervaringen en past dit in real-time toe gedurende het draadvonkproces.

AI technieken Deep Learning, Reïnforcement Learning en Big data analysis zorgen snel en eenvoudig voor goede vonkresultaten. 

De Maisart technologie vermijdt potentiële draadbreuken nog voordat ze kunnen optreden, door ze in real-time te voorspellen zodat preventief de generatorinstellingen worden aangepast. 

Daarnaast versnelt het proces waarmee nieuwe vonktechnologie wordt aangemaakt. In het bijzonder interessant voor actuele toepassingen, zoals gecontamineerd vonken met nieuwe bijzondere materialen in combinatie met kopervrije erodeerdraden;  onder normale omstandigheden een tijdrovend en arbeidsintensief proces. Met de Maisart AI wordt deze leercurve sterk ingekort  door de zelflerende technologie.

Artificial Intelligence op WEDM machines
“it’s all about calculation”

Draadbreuk ontstaat doordat er teveel energie door de erodeerdraad moet worden opgevangen en/of door te sterke mechanische spanning op het draadsysteem. Door de informatie afkomstig van de machine tijdens het vonkproces sneller en efficiënter te verwerken, worden potentiële draadbreuken door de besturing op tijd herkend en ondervangen alvorens ze kunnen optreden. 

Contamination free vonken

Voor de nauwkeurigheden die de half-geleiderindustrie vraagt, is draadvonken een oplossing. Met de nieuwste ASML cleanliness-eisen ontstaat echter het probleem dat de vonk en het diëlectricum voor moleculaire vervuiling van het oppervlak zorgen als men met standaard draad vonkt. Mitsubishi Electric lost dit op met ondersteuning van Maisart AI technologie, bij het ontwikkelen van nieuwe technologie om contami­nation free te kunnen draadvonken.

Mitsubishi Electric Maisart technologie leidt tot sneller goed resultaat

ASML wil geen onderdelen die koper­deeltjes kunnen bevatten in de machi­ne. Dat leidt op termijn tot vervuiling van de optische componenten. Bij de nieuwe Grade 2 en Grade 1 eisen gaat men daarin heel ver, omdat niet alleen naar deeltjesverontreiniging wordt gekeken maar ook naar de molecu­laire. En de standaard draad voor een EDM-machine bevat koper. Tijdens het overslaan van de vonk kunnen koper­deeltjes op het werkstukoppervlak terecht komen of er kan een verontrei­niging ontstaan door het imploderen van het diëlectricum. Daarom hanteert de chipmachinefabrikant de norm dat de gevonkte oppervlakte minder dan 1% massa fractie koper mag bevatten, de WT-norm.

Etsen of molybdeendraad

Tot voor kort waren er slechts twee oplossingen hiervoor: na het vonken de beïnvloede zone wegetsen of een erodeerdraad zonder koper gebruiken. “Etsen is echter risicovol, want als het onderdeel te kort in het bad wordt gedompeld, kan nog vervuiling ach­terblijven. Ets je te lang, haal je te veel materiaal weg en haal je de tolerantie niet meer”, schetst Colin Jennings, Manager Operations bij Dymato, het dilemma. Het andere alternatief is dure molybdeen- of wolfraamdraad gebrui­ken. Hierin zit geen koper. De nadelen zijn enerzijds de hoge prijs, anderzijds de geringe beschikbaarheid en zeker die van grotere draaddiameters, door de hogere treksterkte van de wolfraam­draad is deze moeilijker door te gloeien wat problemen kan opleveren bij het automatisch invoeren.

Kunstmatige Intelligentie

Mitsubishi Electric introduceerde recentelijk de Maisart AI technologie op de D Cube besturing van de EDM machines. Daarmee kan men sneller tot een resultaat komen voor contamination free erodeertechnologie. Men gebruikt nog steeds de kopervrijedraden, maar dankzij de Kunstmatige Intelligentie (AI) herkent de besturing wederkerige patronen tijdens het proces en dit zorgt voor een stabiel proces en voorkomt draadbreuk. “Het systeem leert van elke vonkpuls om te achterhalen hoe ver het kan gaan. Hierdoor kan het real time reageren om de breuk te voor­spellen en vlak hiervoor in te grijpen. AI kort de leercurve sterk in”, aldus Colin Jennings. De Maisart AI technologie past de generator instellingen continu aan. In feite bestaat de door Mitsu­bishi ontwikkelde technologie uit drie onderdelen: deep learning algoritmen, reinforcement learning en big data analyses. Deep Learning is gebaseerd op neurale netwerken. De algoritmen kunnen informatie op verschillende niveaus interpreteren. Reinforcement learning is een type AI waarmee de computer niet het gebruikelijke door mensen gevolgde traject volgt maar de situatie begrijpt en op basis hiervan acties onderneemt. Het leert van fou­ten. De efficiency van de generator is dankzij AI vele malen hoger. Mitsubishi Electric integreert de Maisart AI technologie in verschillende toepassingen, waaronder de nieuwe generatie draad- en zinkvonkmachines.

Sneller goed resultaat

In de EDM-machines van Mitsubishi Electric betekent dit dat AI ervoor zorgt dat het aantal testen dat nodig is om de juiste parameters te vinden, wordt teruggebracht tot één vijftigste. Anders gezegd: de besturing komt veel sneller tot de goede instellingen dan een operator dat kan. Het systeem leert voortdurend van de verschillende bewerkingen, ook als deze op meerdere werkstukken plaatsvinden, en gebruikt deze informatie om de instellingen continu te optimaliseren. Colin Jennings: “Kopervrij vonken is een arbeidsintensief proces. Door Reinforcement Learning kom je sneller tot een goed resultaat.” De Maisart technologie kan ook gebruikt worden in combinatie met de standaard messingdraden. Het voordeel dan is dat je minder tijd kwijt bent aan het vinden van de juiste instellingen als je met een ander type draad gaat vonken. Een laatste voordeel dat Colin Jennings in de nieuwe AI-technologie ziet, is de snellere inzetbaarheid van operators met minder ervaring. “Je hebt dankzij AI minder vonkspecialisme aan de machine nodig om de gevraagde nauwkeurigheden en ruwheden te halen in een korte leer-aanlooptijd.”

Maisart AI is alleen beschikbaar op de nieuwe D Cube besturing van de EDM machine. Dat heeft alles te maken met de rekenkracht en snelheid die gevergd wordt.

Lees ook het artikel in Solutions magazine zomer 2023 – Franc Coenen 

Bekijk de productcatalogus 

Voor meer informatie neemt u contact met ons op per e-mail of bel ons op 0318 – 550 800.