Mühendislerin ve tasarımcıların doğrusal aktüatörleri seçmeden önce sormaları gereken birkaç soru şunlardır:

Belirli bir cihaz veya makine için doğrusal bir aktüatör seçmeye hazırlanan tasarımcılar, bu cihazların tedarikçilerine ve üreticilerine sormak üzere hazır bir soru listesi bulundurmalıdır. Bu listeler genellikle SSS (sık sorulan sorular) içerir ve aktüatör satan çoğu firma bunlara hazırlıklıdır. Ancak bu tedarikçiler, birçok durumda, potansiyel alıcıların başka, belki de daha araştırıcı ve açıklayıcı sorular sormasını bekler: sözde seyrek sorulan sorular (iFAQ).

Mühendislerin doğrusal aktüatörleri belirlemeyi düşündüklerinde sormaları gereken birkaç soru şunlardır:

S. Uzun bir mesafe boyunca hız ve doğruluğa ihtiyacım var. Ne tür bir aktüatör kullanmalıyım?

A. Bu sorulabilecek akıllıca bir soru. Birçok tasarım mühendisi, geleneksel motorların ve aktüatörlerin uzun mesafeli çalışmalarda ne kadar doğru olduğunu abartıyor. Aktüatör kısa mesafelerde iyi çalışıyorsa, uzun mesafelerde de aynı şekilde iyi çalışacağına yanlışlıkla inanıyorlar. Birçok doğrusal sistem türü, mühendislerin genellikle istediği üç gereklilikten ikisini karşılasa da (uzun mesafeler, yüksek hız ve yüksek konumlandırma doğruluğu), doğrusal motor aktüatörleri bu üçünü de ödün vermeden sağlayan tek aktüatörlerdir. Genellikle yarı iletken üretimi, tüketici elektroniği denetimi, tıbbi ve yaşam bilimi uygulamaları, makine aletleri, baskı ve paketleme uygulamalarında kullanılırlar.

Biraz arka plan sağlamak için, doğrusal motorları tanımlayalım. Esasen, doğrusal motor, açılmış ve düz bir şekilde yerleştirilmiş döner bir motordur. Motorun doğrudan doğrusal yüke bağlanmasını sağlar. Buna karşılık, diğer tasarımlar döner bir motor kullanır ve onu mekanikle birleştirir, bu da boşluk, verimlilik kayıpları ve diğer yanlışlıklara neden olabilir. Doğrusal motorlar ayrıca aynı hareket uzunluğundaki bilyalı vidalara kıyasla daha yüksek maksimum hızlara sahip olma eğilimindedir.

Günümüzde üç ana tipte doğrusal motor kullanılmaktadır. Birincisi, demir malzemelerden yapılmış dişlerin etrafına sarılmış ve laminatla sarılmış bobinlere sahip demir çekirdektir. Bu motorlar boyut başına en yüksek kuvvete ve iyi ısı transferine sahiptir ve genellikle en ucuz olanlardır. Ancak, motordaki demir, artan dişliye (motorun mıknatısları arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan tork) yol açar, bu nedenle genellikle ikinci tip olan demirsiz doğrusal motorlardan biraz daha az hassastırlar.

Adından da anlaşılacağı gibi, demirsiz doğrusal motorların içinde demir yoktur. Forcer, esasen sıkıca sarılmış bakır bobinlerin yerleştirildiği bir epoksi levhadır. Birbirine bakan iki sıra mıknatıs arasında kayar. (Bu, U-kanallı manyetik yol olarak da bilinir.) Mıknatısların bir tarafındaki bir ara çubuk onları birbirine bağlar. Demirsiz motorların başlıca avantajları daha düşük çekici kuvvetler ve dişli olmamasıdır. Bu, onları demir çekirdekli motorlardan daha hassas hale getirir. Ancak, iki sıra mıknatıs, demirsiz üniteleri demir çekirdekli versiyonlardan daha pahalı hale getirir. Isı transferini yönetmek de zor olabilir, bu nedenle belirli bir uygulamanın aşırı ısınma riski taşıyıp taşımayacağını erken anlamak önemlidir. En yeni demirsiz motorlar, ısı dağılımı için daha fazla yüzey teması sağlayan üst üste binen bobinlere sahiptir. Bu tasarım ayrıca motorun daha yüksek bir kuvvet yoğunluğuna sahip olmasını sağlar.

Üçüncü ve son tip, temelde ilk iki tipin hibritleri olan slotsuz doğrusal motorlardır. Slotsuz bir motor, demir çekirdek gibi tek sıra mıknatısa sahiptir ve bu da fiyatının düşük kalmasına yardımcı olur. Lamine edilmiş bir arka demir, iyi ısı transferi ve demir çekirdekli motorlardan daha düşük çekici kuvvetler ve dişli oranı sağlar. Slotsuz motorlar, daha düşük fiyatlarına ek olarak demirsiz motorlardan daha düşük bir yükseklik profili avantajı da sunar. Makinelerindeki bileşenleri olabildiğince küçük tutmayı önceliklendiren tasarımcılar için, tasarruf edilen her milimetrelik alan hayati önem taşıyabilir.

S. Belirli bir aktüatörün belirli bir ortamda kullanıma uygun olup olmadığını nasıl bilebilirim?

A. Tasarım mühendisleri çoğu zaman aktüatörleri izole bir şekilde seçer ve nerede kullanılacaklarını düşünmezler. Doğrusal aktüatörler, yalnızca tasarlandıkları ve üretildikleri ortamlarda düzgün çalışan kritik hareketli parçalara sahiptir. Uygunsuz bir doğrusal aktüatör kullanmak, aktüatörün kendisinde uygunsuz çalışmadan onarılamaz hasara kadar uzanan sorunlara yol açabilir. Parçacıklar ve hurda atan bir kesme aleti gibi "kirli" uygulamalar için, aktüatörün kirleticilerden korunması için sızdırmazlık ve kalkanlama gerekecektir.

Karşıt bakış açısından, uygun korumaya sahip olmayan bir aktüatör, temiz bir ortama kirlilik getirebilir ve uygulamayı tehlikeye atabilir. Normal aşınma ve yıpranma, doğrusal aşamaların zamanla partikül üretmesine neden olur. Temiz odalar veya vakum ortamları genellikle partikül salmayan ekipmanların kullanılmasıyla sınırlıdır, bu nedenle bu ortamlarda kullanılan aktüatörlerin, partiküllerin ortama girmesini önlemek için contalar ve kalkanlarla donatılması kritik önem taşır. Yarı iletken işleme gibi doğrusal hareket sağlayan bazı mekanik cihazlar, bir seferde yalnızca mikronlar halinde hareket eder, bu nedenle en az miktarda kirlilik bile bir uygulamayı tehlikeye atabilir ve mahvedebilir.

Contalar ve kalkanlar, kritik bileşenleri zorlu ortamlara maruz kalmaktan koruyarak doğrusal aktüatörlerin tasarlandıkları şekilde çalışmasını sağlar. Temiz ortamlar için contalar ve kalkanlar, uygulamanın ortamını aktüatörün oluşturduğu olası kirleticilerden korur; aktüatörün kendisini değil. Contalara ve kalkanlara ek olarak, özel doğrusal aktüatörler, ünitenin içindeki kirleticileri temizleyen pozitif basınç portlarıyla tasarlanabilir ve böylece performans ve kullanım ömrü maksimumda tutulur.

Doğrusal aktüatörler seçilirken çeşitli çevresel faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Bunlara ortam sıcaklıkları, nem varlığı, kimyasallara ve gazlara maruz kalma (oda havası hariç), radyasyon, hava basıncı seviyesi (vakumda gerçekleştirilen uygulamalar için), temizlik ve yakındaki ekipman dahildir. Örneğin, doğrusal sahnenin performansını etkileyebilecek titreşimleri aktarabilecek yakınlarda bir ekipman parçası var mı?

Genellikle teknik özelliklerinde belirtilen doğrusal bir sahnenin Giriş Koruması (IP) derecesi, belirli ortamlardan uygun korumaya sahip olup olmadığını gösterir. IP dereceleri, bir muhafazanın contalarının yabancı cisimlerden (toz ve kir) ve çeşitli nem seviyelerinden kaynaklanan girişlere karşı etkinliğinin tanımlanmış seviyeleridir.

Muhafaza derecelendirmeleri, iki rakamla takip edilen “IP-“ biçimini alır. İlk rakam, hareketli parçalara ve yabancı cisimlere karşı koruma derecesini gösterir. İkinci rakam, farklı nem seviyelerine (damlamalardan püskürtmelere ve tamamen suya batmaya kadar) maruz kalmaya karşı koruma seviyesini tanımlar.

Seçim sürecinin başlarında bir aktüatörün IP derecesini kontrol etmek için zaman ayırmak, çevre için uygun olmayan üniteleri elemenin hızlı ve kolay bir yolunu sunar. Örneğin, IP30 derecesine sahip bir aktüatör neme karşı koruma sağlamaz, ancak parmak büyüklüğündeki nesneleri dışarıda tutar. Nem koruması önemliyse, toz ve su sıçramasını koruyan IP54 gibi daha yüksek bir dereceye sahip bir aktüatör arayın. Ancak, izinsiz giriş veya nem koruması olmayan aktüatörler, kirleticilerin sorun olmadığı ortamlar için ekonomik alternatifler sunabilir.