El motor lineal es la respuesta clave.

Los motores lineales ofrecen un posicionamiento preciso y una respuesta altamente dinámica para muchas tareas de control de movimiento. En el caso de las máquinas herramienta, estos incluyen no sólo el desplazamiento rápido, sino también el movimiento lento y a velocidad constante de los cabezales de las máquinas, los deslizadores del husillo, los sistemas de gestión de herramientas y los dispositivos de manipulación de piezas.

Sin embargo, a pesar de sus capacidades, los motores lineales no han desempeñado un papel significativo en la progresión del diseño de máquinas modernas que ha experimentado avances cuánticos en la tecnología de control. Más bien, las máquinas modernas todavía, en su mayor parte, utilizan técnicas de propulsión deslizante con décadas de antigüedad, según funcionarios de Siemens. Las máquinas han pasado del control numérico controlado por cinta de hace años, impulsado por servomotores y husillos de bolas, a los sofisticados controles CNC de hoy que toman archivos CAD y generan programas de máquina con solo tocar un botón. Pero las correderas de las máquinas actuales todavía funcionan, en su mayor parte, con servomotores y husillos de bolas.

Los motores lineales son económicos y probados, y es hora de que los sistemas mecánicos de estas máquinas se pongan al día con la tecnología de control. Por ejemplo, sustituir componentes mecánicos por motores lineales puede suponer un ahorro de costes considerable, según los responsables de la empresa. Los motores proporcionan un sistema de accionamiento total que ofrece confiabilidad, precisión, alta estabilidad dinámica, bajo mantenimiento y producción más rápida.

Una ventaja es que los motores lineales son sencillos. Dos componentes principales, el primario que contiene electroimanes y el secundario con imanes permanentes o sin imanes, impulsan el miembro móvil. Esto elimina servomotores, resolutores, tacómetros, acoplamientos, poleas, correas de distribución, husillos y tuercas de bolas, cojinetes de soporte, sistemas de lubricación y sistemas de refrigeración.

Otras ventajas incluyen altas aceleraciones y desaceleraciones, altas velocidades en largas distancias a velocidades constantes, posicionamiento sin juego, operación sin contacto sin desgaste mecánico y flexibilidad de diseño, ya que las secciones primarias pueden ser estacionarias o móviles.

Esto hace que los motores lineales sean candidatos viables para reemplazar: • Husillos de bolas huecas con sistemas de refrigeración para estabilización térmica. • Accionamientos de piñón y cremallera con costosos motores de torsión y cajas de engranajes. • Transmisiones por cadena que requieren motores hidráulicos de alto par y unidades de potencia hidráulica.

Una pista estacionaria de motor lineal (con o sin imanes) puede soportar varias secciones primarias que mueven el mismo carro en una configuración maestro-esclavo o mueven carros separados de forma independiente a diferentes velocidades y en diferentes direcciones. Esto permite a los diseñadores consolidar unidades en máquinas multideslizantes para reducir costos y mejorar la productividad. Por ejemplo, un láser, un chorro de agua o una fresadora con dos cabezales en el pórtico accionados por motores lineales pueden cortar simultáneamente dos piezas simétricas o especulares, ahorrando así una cantidad considerable de materia prima.

Al mover correderas estilo pórtico grandes y pesadas, varias secciones primarias montadas a cada lado del pórtico proporcionan la fuerza necesaria para acelerar y desacelerar la corredera. Además, varias pistas secundarias instaladas una al lado de la otra pueden aumentar la capacidad de fuerza.

En toboganes móviles donde los cables largos plantean problemas, se pueden fijar una o más secciones primarias a una base estacionaria y las secciones secundarias unidas al miembro móvil. Esto aligera la carga sobre el carro y permite ciclos con altas tasas de oscilación que de otro modo serían imposibles con accionamientos mecánicos convencionales. También permite cables más cortos con menos flexión.

Los principales fabricantes ofrecen una gama de motores lineales que se adaptan a una amplia gama de aplicaciones. Los motores de carga máxima tienen altas tasas de aceleración/desaceleración y velocidad y pueden usarse para ejes horizontales o verticales compensados. Las aplicaciones típicas incluyen máquinas herramienta con movimientos altamente dinámicos, mecanizado láser y equipos de manipulación de materiales.