Los actuadores lineales se caracterizan generalmente por su mecanismo de accionamiento: correa, husillo de bolas o de bolas, neumático, etc. Sin embargo, es común que los actuadores eléctricos de vástago se clasifiquen según la tensión de entrada —normalmente 12 o 24 voltios— de sus motores integrados. Estos actuadores proporcionan fuerza de empuje, de forma similar a un cilindro neumático o hidráulico. De hecho, los actuadores eléctricos de vástago se utilizan ampliamente para sustituir a los cilindros neumáticos o hidráulicos, debido a su simplicidad y al potencial ahorro de costes que supone el cambio de la energía hidráulica al movimiento eléctrico.

Diseño

Como su nombre indica, un actuador lineal de 12 voltios incluye un motor de CC de 12 voltios, integrado o acoplado directamente al cuerpo del actuador. Los actuadores de 12 voltios se accionan casi exclusivamente mediante uno de dos mecanismos: un husillo de bolas o un husillo de bolas. La mayoría de los diseños incorporan engranajes o utilizan un motorreductor para optimizar las características de empuje y velocidad del actuador. El diseño más básico incluye un interruptor de límite en cada extremo de la carrera, lo que significa que el actuador se extiende y se retrae completamente, sin posicionamiento intermedio. Sin embargo, la mayoría de los fabricantes ofrecen interruptores de límite programables como opción, para permitir el posicionamiento intermedio.

Dado que estos actuadores eléctricos de vástago se utilizan con frecuencia para reemplazar cilindros hidráulicos o neumáticos, algunas de sus características de diseño básicas siguen los precedentes establecidos por otras tecnologías. El montaje es un buen ejemplo. Un actuador lineal de 12 voltios se monta normalmente de la misma manera que un cilindro neumático o hidráulico, y la mayoría ofrece opciones de montaje tanto con horquilla como con muñón. En algunas líneas de actuadores lineales de 12 voltios, encontrará tamaños de cuerpo y opciones de montaje que cumplen con las normas ISO, NFPA y otras, lo que simplifica considerablemente la conversión de un actuador neumático o hidráulico a uno eléctrico en aplicaciones existentes.

Rendimiento y selección
Una de las diferencias más importantes entre los actuadores de vástago y los de corredera es que los primeros solo proporcionan fuerza de empuje. Su función principal es empujar o tirar de una carga mediante un tubo o vástago que se extiende y se retrae desde el actuador. Si bien un casquillo guía el vástago, no existen guías lineales que soporten la carga. En la mayoría de las aplicaciones, el soporte y la guía de la carga se proporcionan mediante rieles o guías independientes del actuador. Este principio de funcionamiento explica por qué estos actuadores reciben diferentes nombres, como «cilindros eléctricos», «actuadores de empuje» y «actuadores de vástago».

Dimensionar y seleccionar un actuador lineal de 12 voltios es bastante sencillo, ya que el motor viene preseleccionado e integrado en el actuador. El primer parámetro a considerar suele ser el empuje, puesto que a menudo determina el tamaño total del cuerpo del actuador. El siguiente parámetro es la longitud de carrera, ya que un actuador pequeño puede cumplir con los requisitos de empuje, pero no alcanzar la longitud de carrera necesaria.

Tras seleccionar inicialmente el actuador en función de la fuerza de empuje y la carrera, se pueden verificar los requisitos de velocidad y ciclo de trabajo. El fabricante suele proporcionar las combinaciones admisibles de fuerza y ​​velocidad en forma de curva o gráfico de rendimiento. Una vez confirmado que el resto de los parámetros se encuentran dentro de las capacidades del actuador, es importante verificar el ciclo de trabajo requerido, o «tiempo de funcionamiento», ya que el calentamiento del motor puede limitar su rendimiento.

Aplicaciones adecuadas
En prácticamente cualquier situación donde se necesite empujar o tirar de una carga, sin guía ni transporte, un actuador de varilla es una buena opción. Esto incluye la apertura y el cierre de puertas correderas en aplicaciones como vagones de ferrocarril y centros de mecanizado. En el sector médico, los actuadores de 12 voltios se utilizan con frecuencia para el posicionamiento ergonómico de mesas de trabajo o camas de pacientes.

En las operaciones de transporte, estos actuadores se utilizan habitualmente para detener o desviar el producto a lo largo de la cinta transportadora, según los requisitos del proceso. Gracias a su diseño totalmente encapsulado y a que están disponibles con clasificación IP o en versiones higiénicas, los actuadores de vástago son idóneos para los sectores farmacéutico y de alimentación y bebidas, donde son habituales las operaciones de empuje puro, como la inserción, el etiquetado o el estampado.