Atuadores lineares em forma de U são construídos com uma base de aço extrudado.

Embora não existam padrões industriais que definam atuadores lineares e estágios lineares, a terminologia geralmente aceita indica que um atuador linear é normalmente construído com uma extrusão ou base de alumínio, enquanto um estágio linear é normalmente construído sobre uma base plana e usinada de aço ou granito. Essa distinção implica que os atuadores lineares podem fornecer cursos mais longos e utilizar uma variedade de mecanismos de acionamento (correia, parafuso, cremalheira e pinhão), enquanto os estágios geralmente têm maior rigidez e utilizam guias lineares e mecanismos de acionamento de alta precisão (tipicamente um fuso de esferas ou motor linear) para excelentes precisões de deslocamento e posicionamento.

Mas um projeto de atuador — o atuador linear em forma de U — desafia essas especificações, usando uma base de aço extrudado para fornecer especificações de rigidez e precisão de deslocamento que rivalizam com alguns estágios lineares.

O uso de um perfil de aço (em vez de alumínio) torna o design em U extremamente rígido e permite que os fabricantes ofereçam um atuador linear com as altas precisões de curso e posicionamento normalmente encontradas em estágios lineares mais precisos — e mais caros. A base de aço também pode ser usinada para fornecer uma borda de referência, para alinhamento preciso com outros componentes da máquina ou com outros atuadores em um sistema multieixo. E com altíssima rigidez, o atuador linear em U é muito mais adequado do que outros designs para aplicações em que o atuador é apoiado apenas em uma extremidade, como sistemas cartesianos de 2 e 3 eixos.

No projeto do atuador em formato de U, o sistema de guia linear é integrado — não há trilho-guia. Em vez disso, as pistas que normalmente seriam encontradas no trilho-guia são retificadas na parte interna da base. O carro, ou mesa, é análogo a um bloco de rolamento linear virado de dentro para fora, com as esferas rolando do lado de fora. Isso deixa a parte central do carro disponível para acomodar a porca do fuso de esferas. Este princípio de construção torna todo o atuador extremamente compacto, com uma relação largura-altura de aproximadamente 2:1. Por exemplo, um atuador em formato de U com uma largura de 60 mm tem apenas 33 mm de altura. As seções transversais mais comuns (largura x altura) são 40 x 20 mm, 50 x 26 mm, 60 x 33 mm e 86 x 46 mm, embora outros tamanhos também sejam oferecidos.

Apesar de suas dimensões compactas, os atuadores lineares em formato de U apresentam excelentes capacidades de carga e momento. Isso ocorre porque as pistas são relativamente espaçadas, de modo que a geometria do carro é semelhante à de um bloco de rolamento muito maior do que o atuador poderia acomodar em seu formato padrão.

Originalmente desenvolvidos para aplicações de alta precisão, como manuseio de wafers semicondutores e dispensação de diagnósticos médicos — para as quais as restrições de espaço não permitem um estágio linear típico —, os atuadores lineares em formato de U são agora utilizados em uma ampla variedade de indústrias e aplicações, incluindo soldagem a plasma, montagem automatizada e inspeção óptica.

Um dos fatores que impulsionam a ampla adoção de atuadores em formato de U é que eles são o único projeto de atuador linear com intercambiabilidade dimensional entre os fabricantes. É importante observar, no entanto, que, devido aos diferentes projetos de guias e fusos de esferas, as especificações técnicas (como capacidade de carga, velocidade ou rigidez) podem variar entre fabricantes e linhas de produtos, mesmo para produtos com o mesmo tamanho de seção transversal e dimensões de montagem.