यहां कुछ प्रश्न दिए गए हैं जो इंजीनियरों और डिजाइनरों को रैखिक एक्ट्यूएटर्स चुनने से पहले पूछने चाहिए।

किसी विशिष्ट उपकरण या मशीन के लिए लीनियर एक्ट्यूएटर चुनने की तैयारी कर रहे डिज़ाइनरों के पास उन उपकरणों के आपूर्तिकर्ताओं और निर्माताओं से पूछने के लिए प्रश्नों की एक सूची तैयार होनी चाहिए। इन सूचियों में आमतौर पर FAQ (अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न) होते हैं, और एक्ट्यूएटर बेचने वाली अधिकांश कंपनियाँ इनके लिए तैयार रहती हैं। लेकिन कई मामलों में, ये आपूर्तिकर्ता संभावित खरीदारों से अन्य, शायद अधिक गहन और खुलासा करने वाले प्रश्न पूछने की अपेक्षा करते हैं: जिन्हें अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (iFAQ) कहा जाता है।

यहां कुछ प्रश्न दिए गए हैं जो इंजीनियरों को रैखिक एक्चुएटर्स को निर्दिष्ट करने पर विचार करते समय पूछने चाहिए।

प्रश्न: मुझे लंबी दूरी पर गति और सटीकता की आवश्यकता है। मुझे किस प्रकार का एक्चुएटर इस्तेमाल करना चाहिए?

A. यह एक समझदारी भरा सवाल है। कई डिज़ाइन इंजीनियर लंबी दूरी के रन के दौरान पारंपरिक मोटरों और एक्चुएटर्स की सटीकता को ज़रूरत से ज़्यादा आंकते हैं। वे गलती से यह मान लेते हैं कि अगर एक्चुएटर छोटी दूरी के लिए अच्छा काम करता है, तो वह लंबी दूरी के रन के लिए भी उतना ही अच्छा काम करेगा। हालाँकि कई प्रकार की रैखिक प्रणालियाँ इंजीनियरों द्वारा आमतौर पर चाही जाने वाली तीन आवश्यकताओं (लंबी दूरी की यात्रा, उच्च गति और उच्च स्थिति सटीकता) में से दो को पूरा करती हैं, रैखिक मोटर एक्चुएटर्स ही एकमात्र ऐसे हैं जो बिना किसी समझौते के ये तीनों आवश्यकताएँ पूरी करते हैं। इनका उपयोग अक्सर अर्धचालक निर्माण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स निरीक्षण, चिकित्सा और जीवन विज्ञान अनुप्रयोगों, मशीन टूल्स, मुद्रण और पैकेजिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है।

थोड़ी पृष्ठभूमि प्रदान करने के लिए, आइए रैखिक मोटरों को परिभाषित करें। मूलतः, एक रैखिक मोटर एक घूर्णनशील मोटर होती है जिसे खोलकर समतल कर दिया जाता है। यह मोटर को सीधे रैखिक भार से युग्मित होने देती है। इसके विपरीत, अन्य डिज़ाइनों में एक घूर्णनशील मोटर का उपयोग किया जाता है और इसे यांत्रिकी के माध्यम से युग्मित किया जाता है, जिससे बैकलैश, दक्षता में कमी और अन्य अशुद्धियाँ हो सकती हैं। समान यात्रा लंबाई वाले बॉल स्क्रू की तुलना में रैखिक मोटरों का अधिकतम वेग भी अधिक होता है।

आजकल तीन मुख्य प्रकार की रैखिक मोटरों का उपयोग किया जाता है। पहली है आयरनकोर, जिसमें लौह सामग्री से बने दांतों के चारों ओर कुंडलियाँ लिपटी होती हैं और लैमिनेट में लिपटी होती हैं। इन मोटरों में आकार के अनुसार सबसे अधिक बल और अच्छा ऊष्मा संचरण होता है, और ये आमतौर पर सबसे सस्ती होती हैं। हालाँकि, मोटर में लोहा होने से कॉगिंग (मोटर के चुम्बकों के बीच परस्पर क्रिया के कारण उत्पन्न टॉर्क) बढ़ जाती है, इसलिए ये अक्सर दूसरे प्रकार की, आयरनलेस रैखिक मोटरों की तुलना में कुछ कम सटीक होती हैं।

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, आयरनलेस लीनियर मोटरों के अंदर लोहा नहीं होता। फ़ोर्सर मूलतः एक इपॉक्सी प्लेट होती है जिसमें कसकर लिपटी तांबे की कुंडलियाँ डाली गई होती हैं। यह आमने-सामने चुम्बकों की दो पंक्तियों के बीच सरकती है। (इसे यू-चैनल चुम्बकीय मार्ग भी कहते हैं।) चुम्बकों के एक ओर लगा एक स्पेसर बार उन्हें आपस में जोड़ता है। आयरनलेस मोटरों का मुख्य लाभ कम आकर्षक बल और कोई कॉगिंग नहीं होना है। यह उन्हें आयरनकोर मोटरों की तुलना में अधिक सटीक बनाता है। हालाँकि, चुम्बकों की दो पंक्तियाँ आयरनलेस इकाइयों को आयरनकोर संस्करणों की तुलना में अधिक महँगा बनाती हैं। ऊष्मा स्थानांतरण का प्रबंधन भी मुश्किल हो सकता है, इसलिए यह समझना ज़रूरी है कि क्या किसी विशेष अनुप्रयोग में ज़्यादा गरम होने का जोखिम तो नहीं है। नवीनतम आयरनलेस मोटरों में अतिव्याप्त कुंडलियाँ होती हैं जो ऊष्मा अपव्यय के लिए अधिक सतही संपर्क प्रदान करती हैं। इस डिज़ाइन के कारण मोटर का बल घनत्व भी अधिक होता है।

तीसरा और अंतिम प्रकार स्लॉटलेस लीनियर मोटर हैं, जो मूलतः पहले दो प्रकारों के संकर हैं। स्लॉटलेस मोटर में आयरनकोर की तरह चुम्बकों की एक ही पंक्ति होती है, जिससे इसकी कीमत कम रहती है। लैमिनेटेड बैकआयरन बेहतर ऊष्मा संचरण सुनिश्चित करता है, साथ ही आयरनकोर मोटरों की तुलना में कम आकर्षक बल और कॉगिंग भी सुनिश्चित करता है। स्लॉटलेस मोटरें अपनी कम कीमत के अलावा आयरनलेस मोटरों की तुलना में कम ऊँचाई का लाभ भी प्रदान करती हैं। उन डिज़ाइनरों के लिए जो अपनी मशीनों में पुर्जों को यथासंभव छोटा रखना पसंद करते हैं, बचाई गई हर मिलीमीटर जगह महत्वपूर्ण हो सकती है।

प्रश्न: मैं कैसे जान सकता हूँ कि दिया गया एक्चुएटर किसी विशिष्ट वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त है?

उ. अक्सर, डिज़ाइन इंजीनियर एक्ट्यूएटर्स को अलग-थलग करके चुनते हैं और यह नहीं सोचते कि उनका उपयोग कहाँ किया जाएगा। लीनियर एक्ट्यूएटर्स में महत्वपूर्ण गतिशील भाग होते हैं जो केवल उन्हीं वातावरणों में ठीक से काम करते हैं जिनके लिए उन्हें डिज़ाइन और निर्मित किया गया था। अनुपयुक्त लीनियर एक्ट्यूएटर के उपयोग से अनुचित संचालन से लेकर एक्ट्यूएटर को अपूरणीय क्षति तक, कई समस्याएँ हो सकती हैं। "गंदे" अनुप्रयोगों के लिए, जैसे कि कोई काटने वाला उपकरण जो कण और स्क्रैप फेंकता है, एक्ट्यूएटर को दूषित पदार्थों से बचाने के लिए सीलिंग और शील्डिंग की आवश्यकता होगी।

विपरीत दृष्टिकोण से, उचित सुरक्षा के बिना एक एक्चुएटर स्वच्छ वातावरण में संदूषण फैला सकता है, जिससे अनुप्रयोग प्रभावित हो सकता है। सामान्य टूट-फूट के कारण रैखिक चरण समय के साथ कण उत्पन्न करेंगे। स्वच्छ कक्षों या निर्वात वातावरणों में अक्सर ऐसे उपकरणों का उपयोग प्रतिबंधित होता है जो कोई कण उत्सर्जित नहीं करते, इसलिए इन वातावरणों में उपयोग किए जाने वाले एक्चुएटर के लिए यह आवश्यक है कि वे कणों को पर्यावरण में प्रवेश करने से रोकने के लिए सील और शील्ड से सुसज्जित हों। कुछ यांत्रिक उपकरण जो रैखिक गति प्रदान करते हैं, जैसे कि अर्धचालक प्रसंस्करण में, एक समय में केवल माइक्रोन ही गति करते हैं, इसलिए संदूषण की थोड़ी सी भी मात्रा किसी अनुप्रयोग को प्रभावित और बर्बाद कर सकती है।

सील और शील्ड महत्वपूर्ण घटकों को कठोर वातावरण के संपर्क से बचाते हैं, जिससे लीनियर एक्ट्यूएटर्स अपने डिज़ाइन के अनुसार काम कर पाते हैं। स्वच्छ वातावरण के लिए, सील और शील्ड, एप्लिकेशन के वातावरण को एक्ट्यूएटर द्वारा उत्पन्न संभावित संदूषकों से बचाते हैं—न कि स्वयं एक्ट्यूएटर से। सील और शील्ड के अलावा, कस्टम लीनियर एक्ट्यूएटर्स को सकारात्मक दबाव वाले पोर्ट के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है जो यूनिट के अंदर के संदूषकों को साफ़ करते हैं, जिससे उनका प्रदर्शन और जीवन चक्र अधिकतम रहता है।

लीनियर एक्चुएटर्स चुनते समय कई पर्यावरणीय कारकों पर विचार किया जाना चाहिए। इनमें परिवेश का तापमान, नमी की उपस्थिति, रसायनों और गैसों (कमरे की हवा के अलावा) के संपर्क में आना, विकिरण, वायु दाब का स्तर (निर्वात में किए जाने वाले अनुप्रयोगों के लिए), स्वच्छता और आस-पास के उपकरण शामिल हैं। उदाहरण के लिए, क्या आस-पास कोई ऐसा उपकरण है जो कंपन स्थानांतरित कर सकता है जिससे लीनियर स्टेज का प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है?

एक रैखिक स्टेज की प्रवेश सुरक्षा (आईपी) रेटिंग, जो आमतौर पर उसके विनिर्देशों में दी जाती है, यह दर्शाती है कि क्या उसे विशिष्ट वातावरणों से उचित सुरक्षा प्राप्त है। आईपी रेटिंग, बाहरी तत्वों (धूल और गंदगी) और नमी के विभिन्न स्तरों के प्रवेश के विरुद्ध किसी संलग्नक की सील की प्रभावशीलता के परिभाषित स्तर हैं।

संलग्नक रेटिंग "IP-" के रूप में होती है जिसके बाद दो अंक होते हैं। पहला अंक गतिशील भागों और बाहरी वस्तुओं से सुरक्षा की डिग्री दर्शाता है। दूसरा अंक नमी के विभिन्न स्तरों (टपकने से लेकर छींटे पड़ने और पूरी तरह डूब जाने तक) के संपर्क में आने से सुरक्षा के स्तर को दर्शाता है।

चयन प्रक्रिया के आरंभ में ही एक्ट्यूएटर की IP रेटिंग की जाँच करने से पर्यावरण के लिए अनुपयुक्त इकाइयों को हटाने का एक त्वरित और आसान तरीका मिलता है। उदाहरण के लिए, IP30 रेटिंग वाला एक्ट्यूएटर नमी से सुरक्षा प्रदान नहीं करता है, लेकिन यह उंगली के आकार की वस्तुओं को अंदर आने से रोक सकता है। यदि नमी से सुरक्षा आवश्यक है, तो उच्च रेटिंग वाले एक्ट्यूएटर, जैसे IP54, का चयन करें, जो धूल और पानी के छींटों से बचाता है। हालाँकि, बिना घुसपैठ या नमी से सुरक्षा वाले एक्ट्यूएटर उन वातावरणों के लिए किफायती विकल्प प्रदान कर सकते हैं जहाँ प्रदूषक चिंता का विषय नहीं हैं।