In der Welt der industriellen Automatisierung ist eine der wichtigsten Systemkomponenten gleichzeitig diejenige, über die man oft nicht allzu viel nachdenkt – der Aktor. Er ist das Systemelement, das für die Bewegung und Steuerung eines Systems verantwortlich ist – üblicherweise eines Industrieroboters oder eines automatisierten Roboterarms.

Die beiden gängigsten Aktuatortypen sind elektrische und hydraulische. Beide dienen demselben Zweck, erreichen dies aber auf völlig unterschiedliche Weise. Der Unterschied zwischen hydraulischen und elektrischen Aktuatoren ist daher beträchtlich und erfordert die Berücksichtigung einiger wichtiger Punkte.

Vorteile und Nachteile von Hydraulikantrieben

Wie der Name schon sagt, nutzt ein hydraulischer Aktor Hydraulikkraft, um Bewegungen in dem angeschlossenen System zu ermöglichen. Flüssigkeit aus einer angeschlossenen Pumpe wird in einen Zylinder gefördert und versetzt einen Kolben in Bewegung. Die Geschwindigkeit wird durch den Förderstrom der Pumpe bestimmt, und der Druck erzeugt die Kräfte, die der Aktor letztendlich ausübt.

Der größte Vorteil hierbei ist, dass diese Art von Aktor durch die Verwendung von Flüssigkeiten eine enorme Kraft erzeugen kann – wodurch er sich insbesondere für größere industrielle Anwendungen eignet.

Hydraulische Aktuatoren sind bekannt für ihre Fähigkeit, eine konstante und gleichmäßige Kraft abzugeben, da die Pumpe keine zusätzliche Flüssigkeit nachpumpen muss. Dies liegt daran, dass Hydraulikflüssigkeit inkompressibel ist. Neben hoher Kraft können hydraulische Aktuatoren auch mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten.

Natürlich bergen hydraulische Aktuatoren auch einige potenzielle Nachteile. Alles, was mit Hydraulikflüssigkeit betrieben wird, kann potenziell undicht werden, was zu einem sofortigen Effizienzverlust des gesteuerten Systems führt. Außerdem kann sich die Flüssigkeit auf dem Boden ansammeln und dadurch Probleme hinsichtlich Sauberkeit und Sicherheit verursachen.

Auch hydraulische Aktuatoren benötigen zahlreiche Komponenten für ihren Betrieb, darunter Pumpen, Motoren, Wärmetauscher und weitere. Jede dieser Komponenten kann ausfallen, was unbehandelt zu kostspieligen Ausfallzeiten und Wartungsarbeiten führt.

Vorteile und Nachteile elektrischer Stellantriebe

Elektrische Aktuatoren funktionieren hingegen etwas anders. Hier erzeugt ein Motor eine Drehbewegung, die wiederum eine Gewindespindel antreibt. Die Drehung dieser Spindel erzeugt eine lineare Bewegung, wodurch der Aktuator das angeschlossene Gerät oder System steuern kann.

Der größte Vorteil elektrischer Aktuatoren liegt in ihrer außerordentlich hohen Präzision – insbesondere im Vergleich zu hydraulischen und pneumatischen Aktuatoren. Sie ermöglichen zudem die vollständige Kontrolle über die Bewegung. Je nach Anwendung lassen sie sich problemlos mit individuellen Geschwindigkeiten, unterschiedlichen Hublängen und sogar unterschiedlichen Kräften programmieren.

Da sie weniger bewegliche Teile haben, gibt es deutlich weniger, was kaputtgehen kann – was die Wartung wesentlich vereinfacht im Vergleich zu hydraulischen Aktuatoren. Aus demselben Grund sind sie in der Regel auch wesentlich leiser als ihre hydraulischen Pendants.

Der größte Nachteil für die meisten Unternehmen dürften die höheren Anschaffungskosten sein. Je nach Perspektive kann sich die Investition jedoch lohnen, insbesondere im Hinblick auf die geplante langfristige Nutzung des Aktuators und des automatisierten Systems. Gleichzeitig ist anzumerken, dass die Preise für elektrische Aktuatoren und zugehörige Komponenten in den letzten Jahren gesunken sind – sodass dieser Nachteil bald kaum noch eine Rolle spielen dürfte.

Sie sind jedoch nicht für alle Arbeitsbedingungen geeignet. Beispielsweise sollten sie nicht in Bereichen eingesetzt werden, in denen sichere oder brennbare Stoffe gelagert werden.

Schließlich sind zwar die elektrischen Aktuatoren selbst nicht unbedingt groß, die Elektromotoren, die sie antreiben, können es aber sein – was in Umgebungen, in denen Platz eine Rolle spielt, zu einem Problem führt.

Letztendlich haben sowohl elektrische als auch hydraulische Aktuatoren ihren festen Platz in industriellen Umgebungen. Aus diesem Blickwinkel betrachtet ist der eine nicht unbedingt „besser“ als der andere – sie sind einfach unterschiedlich und werden für verschiedene Zwecke eingesetzt. Nur wenn Sie Ihre eigenen Bedürfnisse sorgfältig analysieren, können Sie den passenden Aktuator auswählen. Wenn Sie mehr über die wesentlichen Unterschiede zwischen elektrischen und hydraulischen Aktuatoren erfahren möchten oder Ihre Automatisierungsanforderungen und verwandte Themen mit einem Experten besprechen möchten, kontaktieren Sie FUYU Motion noch heute.