products4engineers

Elektrische lineaire actuatoren als alternatief voor pneumatische lineaire cilinders

27 May 2021 • Mparts BV • Mparts BV

De engineers van Mparts krijgen vaak de vraag om mee te denken over complexe keuzes vanuit de machine- en apparatenbouw. Een veel voorkomende vraagstuk is de keuze tussen een traditionele pneumatische lineaire actuator of een elektrische lineaire actuator. Waar er voorheen vanzelfsprekend een pneumatische cilinder gebruikt werd, is de beslissing tegenwoordig niet meer zo eenvoudig. De technische innovaties die fabrikanten van elektrische actuatoren de afgelopen jaren hebben doorgevoerd maken de elektrische variant steeds interessanter.

Het belang van lineaire bewegingen

De kans is groot dat lineaire bewegingen een belangrijke rol spelen in de functie van een machine, onafhankelijk van de sector waarin deze gebruikt wordt. Voor bewegingen die repeterende gemaakt moeten worden is het belangrijk dat dit nauwkeurig en betrouwbaar gebeurt. Het zal daarom geen verrassing zijn dat het assortiment van Mparts een groot aantal oplossingen kent voor lineaire bewegingen. Denk hierbij aan (quick ship) gasveren, actuatoren en hydraulische cilinders, -pompen en -geleidezuilen.

In dit artikel staat het verschil tussen elektrische lineaire actuatoren en pneumatische lineaire actuatoren centraal (de keuze tussen een gasveer of actuator is in een eerder artikel behandeld). Maar, wanneer heeft een elektrische lineaire actuator de voorkeur? En wanneer is het juist verstandiger om toch een pneumatisch exemplaar te gebruiken? In dit artikel worden de voor- en nadelen van beide oplossingen behandeld. Wordt uw vraag niet beantwoord? Onze specialisten helpen u graag verder, neem vrijblijvend telefonisch contact op voor directe antwoorden.

Werking van elektrische lineaire actuatoren

Elektrische lineaire actuatoren kunnen als alternatief van pneumatische actuatoren toegepast worden. Beide opties maken lineaire duw- en trekbewegingen mogelijk. Het verschil in de beweging zit in de techniek die de lineaire beweging mogelijk maakt.

Elektrische lineaire actuatoren worden aangedreven door een elektrische motor. Deze motor maakt een nauwkeurige positiebepaling op verschillende punten van de gehele slag mogelijk. Een machine kan dus binnen dezelfde slag op verschillende hoogtes/posities worden gepositioneerd. Hierdoor is een elektrische actuator diverser toe te passen dan een pneumatische.

Daarnaast is het vrij eenvoudig om tussentijds aanpassingen te doen aan verschillende parameters, zonder dat er componenten veranderd moeten worden. Dit gebeurt eenvoudig via de meegeleverde software. Ook is het hierbij mogelijk om nauwkeurige feedback te krijgen over de positie, snelheid en stroom, zodat de slag geoptimaliseerd kan worden. Mparts helpt u graag bij het configureren van een actuator.

Werking van pneumatische cilinders

Voor het aandrijven van pneumatische lineaire actuatoren is perslucht vereist. Dankzij deze perslucht zijn pneumatische actuatoren in staat om relatief snelle en krachtige bewegingen te maken, onafhankelijk van eventuele elektrische storingen. Van oudsher was deze betrouwbaarheid een doorslaggevende factor. Tegenwoordig moeten machines steeds sneller, efficiënter en en flexibeler zijn. Dit is waar de verbeterde techniek van elektrische actuatoren het verschil kan maken.

Voordelen van elektrische lineaire actuatoren

In de praktijk bezit een elektrische lineaire actuator diverse voordelen die de pneumatische tegenhanger niet heeft. Hieronder staan de belangrijkste voordelen van elektrische lineaire actuatoren ten opzichte van pneumatische lineaire actuatoren beschreven.

1. Eenvoudiger te onderhouden

Pneumatische actuatoren worden aangedreven met behulp van perslucht. Om de toevoer van perslucht te onderhouden is een compressor met eventueel een aggregaat nodig. Daarnaast vereisen de filters regelmatig servicebeurten. De elektrische tegenhanger van de pneumatische actuatoren wordt, de naam verraadt het al, volledig elektrisch aangedreven. De elektrische systemen hebben minder onderhoud nodig dan de pneumatische tegenhanger, wat resulteert in minder onderhoudskosten.

2. Lage operationele kosten

Elektrische lineaire actuatoren helpen bij het verlagen van operationele kosten. Hoewel elektrische actuatoren vaak duurder zijn in de aanschaf zijn dan pneumatische-, verdienen de elektrische varianten deze investering in gebruik terug.

Dit prijsverschil is mogelijk vanwege een combinatie aan voordelen. Zo zijn de onderhoudskosten lager dan bij pneumatische exemplaren. Daarnaast is de kracht achter de lineaire beweging bij elektrische actuatoren goedkoper. Perslucht is een relatief dure energiedrager.

De combinatie van eenvoudig, voordelig onderhoud en lage operationele kosten zorgen ervoor dat elektrische actuatoren een lagere TCO hebben dan pneumatische actuatoren.

3. Eenvoudigere montage

Ook het aansluiten van een elektrische actuator is vele malen eenvoudiger. Na het monteren van de actuator zelf is er slechts een voedingskabel nodig om de actuator werkend te krijgen. Voor pneumatische actuatoren is meer werk vereist. Denk hierbij aan ventielen, luchttoevoer, schakelaars en bedrading.

Daarbij komt uiteraard ook de vereiste compressor voor het bieden van de vereiste perslucht. Anders dan elektriciteit zal perslucht niet standaard op iedere locatie aanwezig zijn.

De montagemogelijkheden voor elektrische actuators worden ook verbeterd vanwege het compacte formaat van deze variant. Hierdoor kunnen elektrische actuators niet alleen makkelijker gemonteerd worden, ook kunnen ze op meer plaatsen ingebouwd/geplaatst worden. Op ons YouTube kanaal vindt u meer informatie over het aansluiten van elektrische actuatoren.

4. Meer configuratie mogelijkheden

Naast de mogelijkheden voor het monteren van een actuator is ook de functionaliteit en flexibiliteit van belang. Elektrische actuatoren kunnen een stuk eenvoudiger geconfigureerd worden, ook voor tussentijdse veranderingen. Bij dit proces komen geen eindschakelaars kijken, dit gaat volledig softwarematig. De kracht en snelheid van de slag kan een stuk eenvoudiger en nauwkeuriger bepaald worden. De opties hiervoor verschillen tevens per elektrische actuator, wat de mogelijkheden nog groter maakt.

5. Stillere en schonere applicaties

Hoogte- en positie verstelling door middel van elektrische actuatoren heeft nog een voordeel ten opzichte van pneumatische actuatoren: geluid. Of beter gezegd, het gebrek aan geluid. De elektrische actuatoren van Mparts zijn bijna niet te horen wanneer deze gebruikt worden. Dit is een substantieel voordeel vergeleken met de enigszins luidruchtige perslucht compressoren, aggregaten en de pneumatische actuatoren zelf.

Een laatste voordeel van de elektrische variant is dat het gladde oppervlak van de actuatoren gemakkelijk te reinigen is. Hierdoor zijn (RVS) actuatoren uitstekend toepasbaar in onder andere de medische sector, de voedingsmiddelenindustrie en de horeca.

Elektrische actuatoren als alternatief voor pneumatiek

Uiteraard verschillen deze eigenschappen per machine, actuator en situatie Bij nieuw te bouwen machines is de keuze tussen een pneumatische- of elektrische actuator afhankelijk van de applicatie van de machine.

Aan de andere kant zijn er bestaande machines waar pneumatische actuatoren door elektrische varianten kunnen worden vervangen. Over het algemeen geldt dat wanneer een bestaande machine maar enkele pneumatische actuatoren telt, het de moeite waard kan zijn om deze te vervangen door elektrische actuatoren.

Mparts heeft 6 typen lineaire actuators in het assortiment, verdeeld in twee groepen. De groep actuatoren met geïntegreerde besturing bestaat uit lijnen de easyE-35i (met een constante kracht tot 2.200 N), de easyE-50i (tot 4.500 N) en de easyE-60i (tot 10.000 N). Dezelfde lijnen zijn tevens beschikbaar met externe besturing, de easyE-35, easyE-50 en easyE-60. De slag kan variëren van 50 - 750mm (langer op aanvraag).

Bent u benieuwd of het mogelijk is om elektrische actuatoren toe te passen voor uw applicatie? Neem vrijblijvend contact met onze actuator-specialisten op of stel zelf de gewenste actuator samen via de configurator. Mparts helpt u graag bij het vervangen van pneumatische actuatoren of bij het ontwerpen van nieuw te bouwen machines.

 

Gerelateerde blogs en casestudies