يتم تصنيع المحركات الخطية على شكل حرف U بقاعدة فولاذية مبثوقة.

على الرغم من عدم وجود معايير صناعية تُعرّف المحركات الخطية والمراحل الخطية، إلا أن المصطلحات المتعارف عليها تُشير إلى أن المحرك الخطي يُصنع عادةً من قاعدة أو قالب من الألومنيوم، بينما تُصنع المرحلة الخطية عادةً من قاعدة مسطحة أو مُشَكَّلة من الفولاذ أو الجرانيت. ويعني هذا التمييز أن المحركات الخطية تُوفر أشواطًا أطول وتستخدم آليات تشغيل متنوعة (سير، لولب، رف وترس)، بينما تتميز المراحل عادةً بصلابة أعلى وتستخدم أدلة خطية عالية الدقة وآليات تشغيل (عادةً لولب كروي أو محرك خطي) لضمان دقة ممتازة في الحركة والتموضع.

لكن تصميمًا واحدًا للمشغل - المحرك الخطي على شكل حرف U - يتحدى هذه المواصفات، حيث يستخدم قاعدة فولاذية مبثوقة لتوفير مواصفات الصلابة ودقة السفر التي تنافس بعض المراحل الخطية.

إن استخدام مقطع فولاذي (بدلاً من الألومنيوم) يجعل تصميم حرف U شديد الصلابة، ويسمح للمصنعين بتوفير مشغل خطي بدقة عالية في الحركة والتموضع، وهي دقة موجودة عادةً في المراحل الخطية الأكثر دقة وتكلفة. كما يمكن تشكيل القاعدة الفولاذية لتوفير حافة مرجعية، لمحاذاة دقيقة مع مكونات الآلة الأخرى، أو مع مشغلات أخرى في نظام متعدد المحاور. وبفضل صلابته العالية، يُعد المشغل الخطي على شكل حرف U أكثر ملاءمة من التصاميم الأخرى للتطبيقات التي يكون فيها المشغل مدعومًا من طرف واحد فقط، مثل الأنظمة الديكارتية ثنائية وثلاثية المحاور.

في تصميم المحرك على شكل حرف U، يكون نظام التوجيه الخطي مدمجًا - لا يوجد سكة توجيه. بدلاً من ذلك، يتم طحن مسارات السباق التي توجد عادةً على سكة التوجيه في الجزء الداخلي من القاعدة. تشبه العربة، أو الطاولة، كتلة محمل خطي مقلوبة من الداخل إلى الخارج، مع وجود الكرات على الجانب الخارجي. وهذا يترك الجزء المركزي من العربة متاحًا لاستيعاب صمولة المسمار الكروي. يجعل مبدأ البناء هذا المحرك بالكامل مضغوطًا للغاية، مع نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ حوالي 2:1. على سبيل المثال، يبلغ ارتفاع المحرك على شكل حرف U بعرض 60 مم 33 مم فقط. المقاطع العرضية الأكثر شيوعًا (العرض × الارتفاع) هي 40 × 20 مم و50 × 26 مم و60 × 33 مم و86 × 46 مم، على الرغم من توفر أحجام أخرى أيضًا.

على الرغم من أبعادها الصغيرة، تتميز المحركات الخطية على شكل حرف U بقدرات تحميل وعزم دوران ممتازة. ويرجع ذلك إلى تباعد مساراتها نسبيًا، مما يُشبه هندسة العربة هندسة كتلة تحمل أكبر بكثير مما يستوعبه المحرك في شكله القياسي.

طُوِّرت المحركات الخطية على شكل حرف U في الأصل لتطبيقات عالية الدقة، مثل مناولة رقائق أشباه الموصلات وتوزيع التشخيصات الطبية - حيث لا تسمح قيود المساحة بمرحلة خطية نموذجية - وتُستخدم الآن في مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات. وتشمل هذه الصناعات اللحام بالبلازما، والتجميع الآلي، والفحص البصري.

من العوامل الرئيسية وراء انتشار استخدام المحركات على شكل حرف U أنها التصميم الخطي الوحيد للمحركات الذي يتميز بقابلية التبديل بين أبعاده بين الشركات المصنعة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لاختلاف تصميمات مسارات التوجيه والبراغي الكروية، قد تختلف المواصفات الفنية (مثل سعة التحميل والسرعة والصلابة) بين الشركات المصنعة وخطوط الإنتاج، حتى بالنسبة للمنتجات التي لها نفس حجم المقطع العرضي وأبعاد التركيب.