Gli attuatori lineari sono generalmente caratterizzati dal loro meccanismo di azionamento: trasmissione a cinghia, a vite senza fine o a ricircolo di sfere, azionamento pneumatico, ecc. Tuttavia, non è raro che gli attuatori elettrici a stelo vengano classificati in base alla tensione di ingresso – comunemente 12 o 24 volt – dei loro motori integrati. Questi attuatori forniscono una forza di spinta, in modo molto simile a un cilindro pneumatico o idraulico. Infatti, gli attuatori elettrici a stelo sono ampiamente utilizzati per sostituire i cilindri pneumatici o idraulici, grazie alla loro semplicità e ai potenziali risparmi sui costi che si possono ottenere passando dalla potenza fluidica al movimento azionato elettricamente.

Progetto

Come suggerisce il nome, un attuatore lineare a 12 volt include un motore a corrente continua a 12 volt, integrato o accoppiato direttamente al corpo dell'attuatore. Gli attuatori a 12 volt sono azionati quasi esclusivamente da uno di due meccanismi: una vite a ricircolo di sfere o una vite senza fine. La maggior parte dei modelli incorpora ingranaggi o utilizza un motoriduttore per ottimizzare le caratteristiche di spinta e velocità dell'attuatore. Il modello più semplice prevede un finecorsa a ciascuna estremità della corsa, il che significa che l'attuatore si estende e si ritrae completamente, senza posizioni intermedie. Tuttavia, la maggior parte dei produttori offre finecorsa programmabili come optional, per consentire il posizionamento intermedio.

Poiché questi attuatori elettrici a stelo vengono spesso utilizzati per sostituire cilindri idraulici o pneumatici, alcune delle loro caratteristiche di base seguono gli standard stabiliti da altre tecnologie. Il montaggio ne è un buon esempio. Un attuatore lineare a 12 volt viene in genere montato nello stesso modo di un cilindro pneumatico o idraulico, e la maggior parte offre opzioni di montaggio sia a forcella che a perno. In alcune linee di prodotti per attuatori lineari a 12 volt, si trovano dimensioni del corpo e opzioni di montaggio conformi agli standard ISO, NFPA e altri, il che semplifica notevolmente la conversione da un attuatore pneumatico o idraulico a un attuatore elettrico nelle applicazioni esistenti.

Prestazioni e selezione
Una delle differenze più importanti tra gli attuatori a stelo e quelli a cursore è che questi ultimi forniscono solo forza di spinta. Il loro utilizzo principale è quello di spingere e/o tirare un carico, tramite un tubo o un'asta che si estende e si ritrae dall'attuatore. Sebbene una semplice boccola guidi l'asta, non sono presenti guide lineari per supportare e trasportare il carico. Nella maggior parte delle applicazioni, il supporto e la guida del carico sono forniti da binari o guide indipendenti dall'attuatore. Questo principio di funzionamento spiega perché questi attuatori siano noti con diverse denominazioni, tra cui "cilindri elettrici", "attuatori a spinta" e "attuatori a stelo".

Il dimensionamento e la selezione di un attuatore lineare a 12 volt sono piuttosto semplici, poiché il motore è preselezionato e integrato nell'attuatore. Il primo parametro da considerare è in genere la spinta, in quanto spesso determina le dimensioni complessive dell'attuatore. Successivamente, va considerata la lunghezza della corsa, poiché un attuatore di piccole dimensioni potrebbe soddisfare i requisiti di spinta, ma non essere in grado di raggiungere la lunghezza della corsa necessaria.

Dopo aver selezionato inizialmente l'attuatore in base alla forza di spinta e alla corsa, è possibile verificare i requisiti di velocità e ciclo di lavoro. Le combinazioni di forza e velocità ammissibili sono generalmente fornite dal produttore sotto forma di curva o grafico delle prestazioni. Una volta confermato che tutti gli altri parametri rientrano nelle capacità dell'attuatore, è importante verificare il ciclo di lavoro richiesto, o "tempo di attivazione", poiché il riscaldamento del motore può rappresentare un fattore limitante per le prestazioni dell'attuatore.

Applicazioni adatte
Praticamente ogni volta che è necessario spingere o tirare un carico senza guidarlo o trasportarlo, un attuatore a stelo rappresenta un'ottima soluzione. Questo include l'apertura e la chiusura di porte scorrevoli in applicazioni come vagoni ferroviari e centri di lavoro. Nel settore medicale, gli attuatori a 12 volt sono spesso utilizzati per il posizionamento ergonomico di tavoli da lavoro o letti per pazienti.

Nelle operazioni di trasporto, questi attuatori sono comunemente utilizzati per arrestare o deviare il prodotto lungo il nastro trasportatore, a seconda delle esigenze del processo. Inoltre, essendo completamente racchiusi e disponibili in versioni con grado di protezione IP o igieniche, gli attuatori a stelo sono particolarmente adatti ai settori farmaceutico e alimentare, dove le operazioni di pura spinta, come l'inserimento, l'etichettatura o la stampa, sono tipiche.