O aplicativo econômico para seu próprio projeto.

Embora os motores lineares sem ferro tenham sido usados ​​em aplicações eletrônicas e de semicondutores há mais de uma década, eles ainda são vistos por muitos projetistas e OEMs como produtos de “nicho”. Mas a percepção dos motores lineares como uma solução cara para aplicações exclusivas está mudando lentamente, à medida que mais indústrias os adotam como substitutos dos fusos de esferas em aplicações de embalagem, montagem e carregamento de peças. E embora o custo da tecnologia de motor linear tenha caído na última década, a escolha entre um motor linear e um fuso de esferas deve levar em consideração os requisitos de desempenho da aplicação e o custo total de propriedade ao longo da vida útil da máquina ou sistema. Abaixo estão alguns dos principais parâmetros a serem considerados ao comparar e escolher entre fusos de esferas e motores lineares.

Onde os motores lineares se destacam

Um motor linear é essencialmente um servo motor “desenrolado”, onde o rotor com ímãs permanentes passa a ser a parte estacionária (também chamada de secundária), e o estator passa a ser a parte móvel (também chamada de primário, ou forçador), com bobinas encapsuladas por epóxi. A vantagem mais reconhecida dos motores lineares é a ausência de peças móveis, o que lhes permite alcançar precisão de posicionamento e repetibilidade muito maiores do que os fusos de esferas. Outro benefício na precisão do posicionamento é fornecido pelo codificador. Embora os parafusos esféricos normalmente usem um codificador rotativo montado no motor para feedback de posicionamento, os motores lineares usam uma escala linear magnética ou óptica para feedback de posição. A escala linear mede a posição na carga, o que proporciona uma leitura mais precisa da posição real. Para aplicações de altíssima precisão, esse feedback de posição mais preciso pode significar a diferença entre uma peça que atende às especificações e outra que requer retrabalho ou sucata.

Motor Linear Rotativo

Em um artigo anterior, discutimos a compensação entre velocidade e distância de deslocamento em aplicações de fusos de esferas. Esta é outra área onde os motores lineares oferecem uma vantagem. O comprimento de percurso permitido dos motores lineares é teoricamente ilimitado, com outros componentes do sistema – rolamentos lineares, gerenciamento de cabos e codificadores – ditando o percurso máximo. Da mesma forma, a velocidade e a aceleração máximas dos motores lineares são muito superiores às dos fusos de esferas, com velocidades típicas de até 10 m/s e aceleração de 10 g, desde que outros componentes do sistema sejam dimensionados corretamente para atender a essas especificações. Apesar dos limites impostos por outros componentes do sistema, os motores lineares ainda superam os fusos de esferas em aplicações que exigem longo percurso e alta velocidade. Eles também têm a vantagem de permitir carros conduzidos de forma independente (primários) na mesma parte secundária. Isto é especialmente útil em algumas aplicações de embalagem, onde o material a ser embalado precisa ser comprimido antes de ser inserido no meio de embalagem (pense em fraldas embaladas dentro de um saco plástico).

Fatores de custo total de propriedade

Manutenção e confiabilidade são critérios importantes na análise do custo total de propriedade, e os motores lineares oferecem vários benefícios ao longo da vida útil do sistema. Primeiro, por não conterem peças mecânicas móveis, os próprios motores lineares não requerem manutenção. Somente os rolamentos de suporte linear requerem lubrificação periódica, e muitos rolamentos agora são oferecidos com lubrificação de “longo prazo” ou opções de “lubrificação vitalícia”. A ausência de peças móveis no sistema de acionamento também melhora a confiabilidade, pois não há elementos rolantes, pistas de rolamentos ou vedações que se desgastem e exijam substituição ao longo do tempo.

Com qualquer sistema linear, é importante considerar o meio ambiente e a necessidade de vedações e coberturas protetoras. Os motores lineares não são exceção, pois podem ser mais difíceis de encapsular e proteger do que os conjuntos tradicionais de fusos de esferas. Em muitos casos, entretanto, desde que os rolamentos lineares estejam adequadamente vedados para o ambiente de trabalho, os motores lineares podem suportar uma contaminação mais agressiva do que os fusos de esferas.

Para motores lineares, o fator ambiental mais crítico é a temperatura. Como o epóxi usado para encapsular as bobinas em um motor linear sem ferro não dissipa facilmente o calor, pode ser necessário resfriamento – por meio de ar forçado ou água – para manter uma temperatura operacional aceitável tanto para o motor quanto para a estrutura de montagem. Alguns fabricantes utilizam epóxis com alta capacidade de dissipação de calor, mas é importante verificar a dissipação térmica do motor e o efeito que a temperatura terá na força disponível do motor.

Mais indústrias e aplicações exigem longos percursos, altas velocidades e alta precisão de posicionamento. Embora muitos tipos de sistemas lineares possam atender a dois desses três critérios, os motores lineares são a única tecnologia que pode fornecer todos os três sem concessões. À medida que o rendimento e o custo total de propriedade se tornam os fatores decisivos na seleção de tecnologia, os projetistas e OEMs estão se familiarizando mais com as tecnologias de motores lineares e ajudando-os a passar do status de “nicho” para o status convencional, ao lado de correias, cremalheiras e pinhões e até mesmo parafusos de esferas.