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

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

Mühendislerin doğrusal aktüatörleri belirlemeyi düşündüklerinde sormaları gereken birkaç soru şunlardır.

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

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

Biraz arka plan bilgisi vermek için doğrusal motorları tanımlayalım. Esasen doğrusal motor, açılmış ve düz bir şekilde serilmiş döner bir motordur. Motorun doğrudan doğrusal yüke bağlanmasını sağlar. Buna karşılık, diğer tasarımlar döner bir motor kullanır ve onu mekanik olarak bağlar; bu da boşluk, verimlilik kayıpları ve diğer hatalara yol açabilir. Doğrusal motorlar ayrıca, aynı hareket uzunluğuna sahip bilyalı vidalara kıyasla daha yüksek maksimum hızlara sahip olma eğilimindedir.

Günümüzde üç ana tip lineer motor kullanılmaktadır. Bunlardan ilki, demir malzemelerden yapılmış dişlerin etrafına sarılan ve lamine kaplamayla kaplanmış bobinlere sahip demir çekirdekli motorlardır. Bu motorlar, boyut başına en yüksek kuvvete ve iyi ısı transferine sahiptir ve genellikle en ucuz olanlardır. Ancak, motordaki demir, artan dişli oranına (motorun mıknatısları arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan tork) neden olur, bu nedenle genellikle ikinci tip olan demirsiz lineer 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 temel avantajları daha düşük çekim kuvvetleri 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 çekirdekli motorlar gibi tek sıra mıknatısa sahiptir ve bu da fiyatının düşük kalmasına yardımcı olur. Lamine edilmiş arka demir, iyi ısı transferi ve demir çekirdekli motorlara göre daha düşük çekme kuvvetleri ve dişli oranı sağlar. Slotsuz motorlar, daha düşük fiyatlarına ek olarak, demir çekirdekli motorlara göre daha düşük bir yükseklik profili avantajı da sunar. Makinelerindeki bileşenleri mümkün olduğunca 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 tek başlarına seçer ve nerede kullanılacaklarını düşünmezler. Doğrusal aktüatörler, yalnızca tasarlanıp üretildikleri ortamlarda düzgün çalışan kritik hareketli parçalara sahiptir. Uygunsuz bir doğrusal aktüatör kullanımı, hatalı çalışmadan aktüatörün kendisine onarılamaz hasara kadar uzanan sorunlara yol açabilir. Parçacık ve hurda fırlatan bir kesme aleti gibi "kirli" uygulamalar için, aktüatörün kirleticilerden korunması için sızdırmazlık ve koruma gerekir.

Karşıt bir bakış açısından, uygun korumaya sahip olmayan bir aktüatör, temiz bir ortama kirlilik getirerek uygulamayı tehlikeye atabilir. Normal aşınma ve yıpranma, doğrusal aşamaların zamanla partikül üretmesine neden olur. Temiz odalar veya vakum ortamları genellikle partikül salmayan ekipmanlarla sınırlıdır, bu nedenle bu ortamlarda kullanılan aktüatörlerin partiküllerin ortama girmesini önlemek için conta ve kalkanlarla donatılmış olması kritik önem taşır. Yarı iletken işleme gibi doğrusal hareket sağlayan bazı mekanik cihazlar, bir seferde yalnızca mikronlarca hareket eder, bu nedenle en ufak bir kirlilik bile bir uygulamayı tehlikeye atıp mahvedebilir.

Contalar ve kalkanlar, kritik bileşenleri zorlu ortamlara maruz kalmaktan koruyarak doğrusal aktüatörlerin tasarlandıkları gibi çalışmasını sağlar. Temiz ortamlar için contalar ve kalkanlar, uygulama ortamını aktüatörün kendisinden değil, aktüatörün oluşturduğu olası kirleticilerden korur. Conta ve kalkanlara ek olarak, ünite içindeki kirleticileri temizleyen pozitif basınç portlu özel doğrusal aktüatörler de tasarlanabilir ve böylece performans ve kullanım ömrü maksimumda tutulur.

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

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

Muhafaza sınıfları, "IP-" ve ardından iki rakamdan oluşur. İlk rakam, hareketli parçalara ve yabancı cisimlere karşı koruma derecesini gösterir. İkinci rakam ise, farklı nem seviyelerine (damlamadan püskürtmeye ve tamamen suya batmaya kadar) maruz kalmaya karşı koruma seviyesini belirtir.

Seçim sürecinin başlarında bir aktüatörün IP derecesini kontrol etmek, ortama 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 sıçramalarına karşı koruma sağlayan IP54 gibi daha yüksek dereceli bir aktüatör arayın. Ancak, izinsiz giriş veya nem koruması olmayan aktüatörler, kirleticilerin sorun olmadığı ortamlar için ekonomik alternatifler sunabilir.