Aqui estão algumas perguntas que os engenheiros e designers devem fazer antes de escolher atuadores lineares.

Os designers se preparando para escolher um atuador linear para um dispositivo ou máquina específica devem ter uma lista de perguntas prontas para fazer fornecedores e fabricantes desses dispositivos. Essas listas geralmente contêm perguntas frequentes (perguntas frequentes) e a maioria das empresas que vendem atuadores estão preparadas para elas. Mas esses fornecedores, em muitos casos, esperam que os compradores em potencial façam outras perguntas, talvez mais investigando e revelando perguntas: as chamadas perguntas com pouca frequência (IFAQS).

Aqui estão um par de perguntas que os engenheiros devem fazer ao considerar especificar atuadores lineares.

P. Preciso de velocidade e precisão por um longo comprimento. Que tipo de atuador devo usar?

R. Essa é uma pergunta inteligente para fazer. Muitos engenheiros de design superestimam o quão preciso motores e atuadores tradicionais estão em longas viagens. Eles acreditam erroneamente que, se o atuador funcionar bem para corridas curtas, funcionará igualmente bem em longas. Embora muitos tipos de sistemas lineares atendam a dois dos três engenheiros de requisitos normalmente desejam (comprimentos de viagem longos, alta velocidade e alta precisão de posicionamento), os atuadores motores lineares são os únicos que fornecem todos os três sem compromisso. Eles são frequentemente usados ​​em fabricação de semicondutores, inspeção eletrônica de consumo, aplicações de ciências médicas e de vida, aplicações de metralhadoras, impressão e embalagem.

Para fornecer um pouco de fundo, vamos definir motores lineares. Essencialmente, um motor linear é um motor rotativo que não se desenrolou e deitado. Ele permite que o casal de motor diretamente com a carga linear. Por outro lado, outros projetos usam um motor rotativo e o juntam através da mecânica, que pode introduzir reação, perdas de eficiência e outras imprecisões. Os motores lineares também tendem a ter velocidades máximas mais altas em comparação com os parafusos do mesmo comprimento do deslocamento.

Três tipos principais de motores lineares são usados ​​hoje. O primeiro é o IronCore, que enrolou as bobinas em torno dos dentes feitos de materiais ferrosos e embrulhados em laminado. Esses motores têm a força mais alta por tamanho e boa transferência de calor e geralmente são os mais baratos. No entanto, o ferro no motor leva ao aumento da engrenagem (torque devido a interações entre os ímãs do motor); portanto, eles geralmente são um pouco menos precisos que o segundo tipo de motores lineares sem ferro.

Como o nome indica, os motores lineares sem ferro não têm ferro dentro. A forcer é essencialmente uma placa epóxi na qual as bobinas de cobre fortemente feridas foram inseridas. Ele desliza entre duas fileiras de ímãs voltados para o outro. (Isso também é conhecido como uma maneira magnética de canal em U.) Uma barra espaçadora para baixo em um lado dos ímãs os liga. As principais vantagens dos motores sem ferro são forças atraentes mais baixas e sem engrenagens. Isso os torna mais precisos do que os motores IronCore. No entanto, duas fileiras de ímãs tornam as unidades sem ferro mais caras que as versões do IronCore. Gerenciar a transferência de calor também pode ser difícil, por isso é importante entender cedo se um aplicativo específico correr o risco de superaquecimento. Os mais novos motores sem ferro apresentam bobinas sobrepostas que fornecem mais contato superficial para dissipação de calor. Esse design também permite que o motor tenha uma densidade de força mais alta.

O terceiro e último tipo são motores lineares sem caça -níqueis, que são basicamente híbridos dos dois primeiros tipos. Um motor sem caça -nó tem uma única linha de ímãs como o Ironcore, o que ajuda a manter seu preço mais baixo. Um backiron laminado garante uma boa transferência de calor, além de forças atraentes mais baixas e engrenagens do que os motores IronCore. Os motores sem caça -níqueis também oferecem a vantagem de um perfil de altura mais baixo do que o sem ferro, além do preço mais baixo. Para os designers que priorizam a manutenção de componentes em suas máquinas o menor possível, todo milímetro de espaço economizado pode ser crucial.

P. Como posso saber se um determinado atuador é adequado para uso em um ambiente específico?

R. Com muita frequência, os engenheiros de design escolhem atuadores isolados e não consideram onde serão usados. Os atuadores lineares têm peças móveis críticas que funcionam apenas corretamente em ambientes para os quais foram projetados e fabricados. O uso de um atuador linear inadequado pode causar problemas, desde a operação inadequada a danos irreparáveis ​​ao próprio atuador. Para aplicações "sujas", como uma ferramenta de corte que joga partículas e sucata, o atuador exigirá vedação e blindagem para protegê -lo dos contaminantes.

Do ponto de vista oposto, um atuador sem a proteção adequada pode introduzir contaminação em um ambiente limpo, comprometendo o aplicativo. O desgaste normal fará com que os estágios lineares gerem partículas ao longo do tempo. As salas de limpeza ou os ambientes de vácuo geralmente são restritos ao uso de equipamentos que não liberam nenhuma partícula; portanto, é fundamental para os atuadores usados ​​nesses ambientes que eles estão equipados com focas e escudos para impedir que as partículas entrem no ambiente. Alguns dispositivos mecânicos que fornecem movimento linear, como no processamento de semicondutores, movem apenas mícrons por vez; portanto, mesmo a menor quantidade de contaminação pode comprometer e arruinar uma aplicação.

Seals e escudos protegem os componentes críticos da exposição a ambientes severos, permitindo que os atuadores lineares funcionem à medida que foram projetados para realizar. Para ambientes limpos, selos e escudos protegem o ambiente do aplicativo de possíveis contaminantes criados pelo atuador - não o próprio atuador. Além de focas e escudos, atuadores lineares personalizados podem ser projetados com portas de pressão positivas que limpam contaminantes dentro da unidade, mantendo o desempenho e o ciclo de vida no máximo.

Uma variedade de fatores ambientais deve ser considerada ao escolher atuadores lineares. Isso inclui temperaturas ambientais, presença de umidade, exposição a produtos químicos e gases (exceto o ar ambiente), radiação, o nível de pressão do ar (para aplicações realizadas no vácuo), limpeza e equipamentos próximos. Por exemplo, existe um equipamento nas proximidades que pode transferir vibrações que afetariam o desempenho do estágio linear?

A classificação de proteção de entrada linear (IP) de um estágio linear, que normalmente é fornecida em suas especificações, indica se possui a proteção adequada de ambientes específicos. As classificações de IP são níveis definidos da eficácia dos selos de um gabinete contra a intrusão de corpos estranhos (poeira e sujeira) e vários níveis de umidade.

As classificações do gabinete assumem a forma de "IP-" seguido por dois dígitos. O primeiro dígito indica o grau de proteção contra peças móveis e corpos estranhos. O segundo dígito identifica o nível de proteção contra a exposição a diferentes níveis de umidade (de gotas a sprays e submersão total).

Reservar um tempo para verificar a classificação IP de um atuador no início do processo de seleção oferece uma maneira rápida e fácil de eliminar unidades inadequadas para o meio ambiente. Por exemplo, um atuador com uma classificação IP30 não oferece proteção contra a umidade, mas manterá os objetos do tamanho dos dedos. Se a proteção da umidade for essencial, procure um atuador com uma classificação mais alta, como o IP54, que protege poeira e respingo de água. Os atuadores sem proteção contra intrusão ou umidade, no entanto, podem oferecer alternativas econômicas para ambientes onde os contaminantes não são uma preocupação.