İşte mühendis ve tasarımcıların doğrusal aktüatörleri seçmeden önce sorması gereken birkaç soru.

Belirli bir cihaz veya makine için doğrusal bir aktüatör seçmeye hazırlanan tasarımcılar, bu cihazların tedarikçilerine ve üreticilerine sormaya hazır soruların bir listesi olmalıdır. Bu listeler genellikle SSS'ler (sık sorulan sorular) içerir ve aktüatör satan çoğu firma kendileri için hazırlanır. Ancak bu tedarikçiler, birçok durumda, potansiyel alıcılara diğer, belki de daha fazla araştırma ve açıklayıcı sorular sormalarını bekler: Sözde nadiren sorulan sorular (IFAQ'lar).

İşte mühendislerin doğrusal aktüatörleri belirlemeyi düşünürken sorması gereken bir çift soru.

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

A. Bu sorulması gereken akıllı bir soru. Birçok tasarım mühendisi, geleneksel motorların ve aktüatörlerin uzun seyahat koşularının ne kadar doğru olduğunu abartıyor. Yanlışlıkla aktüatör kısa koşular için iyi çalışıyorsa, uzun sürenlerde eşit derecede iyi çalışacağına inanıyorlar. Birçok doğrusal sistem türü, mühendisin tipik olarak istediği üç gereksinimden ikisini karşılamasına rağmen (uzun seyahat uzunlukları, yüksek hız ve yüksek konumlandırma doğruluğu), üçünü de uzlaşmadan sağlayan sadece lineer motor aktüatörlerdir. Genellikle yarı iletken üretim, tüketici elektroniği denetimi, tıbbi ve yaşam bilimi uygulamaları, takım tezgahları, baskı ve ambalaj uygulamalarında kullanılırlar.

Biraz arka plan sağlamak için doğrusal motorları tanımlayalım. Esasen, doğrusal bir motor, açılmış ve düz yerleştirilmiş bir döner motordur. Motor çiftini doğrudan doğrusal yüke geçirir. Buna karşılık, diğer tasarımlar bir döner motor kullanır ve geri tepme, verimlilik kayıpları ve diğer yanlışlıkları tanıtabilen mekaniklerle birleştirir. Doğrusal motorlar ayrıca aynı hareket uzunluğundaki bilyalı vidalara kıyasla daha yüksek maksimum hızlara sahip olma eğilimindedir.

Bugün üç ana lineer motor kullanılmaktadır. Birincisi, demir malzemelerden yapılmış ve laminatla sarılmış dişlerin etrafına sarılmış bobinler olan Ironcore'dur. Bu motorlar boyut başına en yüksek kuvvete ve iyi ısı transferine sahiptir ve genellikle en ucuzdur. Bununla birlikte, motordaki demir, artan çarkın (motorun mıknatısları arasındaki etkileşimlere bağlı tork) yol açar, bu nedenle genellikle ikinci tip, demirsiz doğrusal motorlardan biraz daha az hassastırlar.

Adından da anlaşılacağı gibi, demirsiz doğrusal motorların içinde demir yoktur. Forcu aslında sıkıca yaralanan bakır bobinlerin yerleştirildiği epoksi bir plakadır. Birbirine bakan iki sıra mıknatıs arasında kayar. (Bu aynı zamanda U kanalı manyetik bir yol olarak da bilinir.) Mıknatısların bir tarafındaki bir ara çubuk bunları birbirine bağlar. Demirsiz motorların ana avantajları daha düşük cazip kuvvetlerdir ve çarkı yoktur. Bu onları Ironcore Motors'tan daha kesin hale getirir. Bununla birlikte, iki sıra mıknatıs, demirsiz birimleri Ironcore sürümlerinden daha pahalı hale getirir. Isı aktarımını yönetmek de zor olabilir, bu nedenle belirli bir uygulamanın aşırı ısınma riskini yaşayıp sürdürmeyeceğini erken anlamak önemlidir. En yeni demirsiz motorlar, ısı dağılması için daha fazla yüzey teması sağlayan üst üste binen bobinlere sahiptir. Bu tasarım aynı zamanda motorun daha yüksek kuvvet yoğunluğuna sahip olmasını sağlar.

Üçüncü ve son tip, temel olarak ilk iki türün melezleri olan slotsuz doğrusal motorlardır. Slotless motor, Ironcore gibi tek bir mıknatıs satırına sahiptir ve bu da fiyatını düşük tutmaya yardımcı olur. Lamine bir sırt, iyi ısı transferinin yanı sıra Ironcore motorlardan daha düşük çekici kuvvetler ve dişli dişli sağlar. Slotless motorlar ayrıca daha düşük fiyatlarına ek olarak demirsizden daha düşük bir yükseklik profili avantajı sunar. Makinelerindeki bileşenleri mümkün olduğunca küçük tutmaya öncelik veren tasarımcılar için, tasarruf edilen her milimetre alan çok önemli olabilir.

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

A. Çoğu zaman, tasarım mühendisleri aktüatörleri tek başına seçer ve nerede kullanılacağını düşünmezler. Doğrusal aktüatörler, yalnızca tasarlandıkları ve üretildikleri ortamlarda uygun şekilde çalışan kritik hareketli parçalara sahiptir. Uygunsuz bir doğrusal aktüatör kullanmak, uygunsuz operasyondan onarılamaz hasara ve aktüatörün kendisine kadar uzanan sorunlara neden olabilir. Parçacıkları ve hurda atan bir kesme aracı gibi “kirli” uygulamalar için, aktüatör kirletici maddelerden korumak için sızdırmazlık ve koruma gerektirecektir.

Ters perspektiften, uygun koruması olmayan bir aktüatör, uygulamayı tehlikeye atarak temiz bir ortama kontaminasyon getirebilir. Normal aşınma ve yıpranma, doğrusal aşamaların zamanla partikül üretmesine neden olur. Temiz odalar veya vakum ortamları genellikle herhangi bir partikül serbest bırakmayan ekipman kullanmakla sınırlıdır, bu nedenle bu ortamlarda kullanılan aktüatörler için partiküllerin çevreye girmesini önlemek için contalar ve kalkanlarla donatılmıştır. Yarı iletken işleme gibi doğrusal hareket sağlayan bazı mekanik cihazlar, bir seferde sadece mikron hareket ettirir, bu nedenle en az kontaminasyon bile bir uygulamayı tehlikeye atabilir ve mahvedebilir.

Mühürler ve kalkanlar, kritik bileşenleri sert ortamlara maruz kalmadan korur ve doğrusal aktüatörlerin performans gösterecek şekilde çalıştırılmasına izin verir. Temiz ortamlar için, contalar ve kalkanlar, uygulamanın ortamını aktüatör tarafından oluşturulan olası kirleticilerden korur - aktüatörün kendisi değil. Mühürlere ve kalkanlara ek olarak, özel doğrusal aktüatörler, kirleticileri ünitenin içindeki temizleyen pozitif basınç portları ile tasarlanabilir ve performans ve yaşam döngüsünü maksimum tutar.

Doğrusal aktüatörler seçerken çeşitli çevresel faktörler dikkate alınmalıdır. Bunlar ortam sıcaklıkları, nem varlığı, kimyasallara ve gazlara maruz kalma (oda havası dışında), radyasyon, hava basıncı seviyesi (vakumda gerçekleştirilen uygulamalar için), temizlik ve yakındaki ekipmanları içerir. Örneğin, çevrede doğrusal aşamanın performansını etkileyecek titreşimleri aktarabilecek bir ekipman parçası var mı?

Tipik olarak spesifikasyonlarında sağlanan doğrusal bir aşamanın giriş koruması (IP) derecesi, belirli ortamlardan uygun bir korumaya sahip olup olmadığını gösterir. IP derecelendirmeleri, bir muhafazanın contalarının yabancı cisimlerden (toz ve kir) ve çeşitli nem seviyelerine karşı etkinliğinin tanımlanmış seviyeleridir.

Muhafaza derecelendirmeleri “IP-” şeklini alır ve bunu iki basamaktır. İlk basamak, hareketli parçalardan ve yabancı cisimlerden korunma derecesini gösterir. İkinci basamak, farklı nem seviyelerine maruz kalmaya karşı koruma seviyesini tanımlar (damlalardan püskürtilere, toplam su dalına kadar).

Seçim işleminin başlarında bir aktüatörün IP derecesini kontrol etmek için zaman ayırmak, çevre için uygun olmayan birimleri ortadan kaldırmak için hızlı ve kolay bir yol sunar. Örneğin, IP30 derecesine sahip bir aktüatör neme karşı koruma sağlamaz, ancak parmak boyutlu nesneleri uzak tutacaktır. Nem koruması gerekliyse, toz ve su sıçramasını koruyan IP54 gibi daha yüksek dereceye sahip bir aktüatör arayın. Bununla birlikte, saldırı veya nem koruması olmayan aktüatörler, kirleticilerin endişe duymadığı ortamlar için ekonomik alternatifler sunabilir.