Elektrische vs. hydraulische Linearaktuatoren: Welcher passt zu Ihrer Anwendung?

Aktuatoren finden Sie überall – von Handys bis zum Mars-Rover. Hydraulische Linearaktuatoren betätigen Radbremsen und Fahrwerk in Flugzeugen.

NASA baute den Mars-Rover mit 31 elektrischen Aktuatoren für Beine und Arme. Ohne sie könnte Curiosity nicht die Funktionen ausführen, für die NASA-Wissenschaftler ihn konzipierten.

Obwohl ihre Funktionen ähnlich klingen, arbeiten elektrische und hydraulische Linearaktuatoren nach unterschiedlichen Prinzipien. Unsicher, welchen Sie brauchen? Dieser Guide klärt die Unterschiede.

Was ist ein Aktuator?

Ein Aktuator wandelt Energie in Drehmoment um, um die Bewegung eines Mechanismus zu steuern. Angetrieben werden sie durch Hydraulikflüssigkeit, elektrischen Strom oder pneumatischen Druck.

Die zwei Grundtypen: linear und rotativ.

Was ist ein hydraulischer Linearaktuator?

Ein hydraulischer Linearaktuator wird durch Hydraulikflüssigkeit angetrieben – typischerweise Öl aus verschiedenen Ölen. Die Flüssigkeit erzeugt Druck, der Zylinder in gerader Linie (Linearbewegung) bewegt.

Vorteile hydraulischer Aktuatoren:

• Hohe Tragfähigkeit
• Konstanter Druck
• Geringe Anschaffungskosten
• Langlebig
• Einfaches Design

Hydraulische Aktuatoren sind sehr kraftvoll und bewältigen Anwendungen mit hoher Kraft. Sie vertragen hohes Gewicht und konstanten Druck. Anschaffungskosten sind meist niedrig, Konstruktion einfach und robust.

Nachteile:

• Leckagen
• Geschwindigkeit
• Betriebskosten
• Begrenzte Bewegungssteuerung
• Geringer Wirkungsgrad
• Hoher Wartungsaufwand

Hydraulische Linearaktuatoren sind langlebig und robust, aber das bringt Nachteile. Der Aktuator selbst kostet weniger, braucht aber umfangreiche Wartung für Maximalleistung – was die Betriebskosten erhöht.

Aufgrund der Funktionsweise treten Leckagen auf. In Hochtemperaturumgebungen kann dies zu Schäden führen, wenn nicht konstant überwacht wird.

Sie arbeiten bei niedrigeren Geschwindigkeiten, weniger effizient. Hydraulische Systeme erreichen 25–44 % Wirkungsgrad, weit unter dem elektrischen Pendant.

Was ist ein elektrischer Aktuator?

Elektrische Linearaktuatoren wandeln Energie mittels Strom in Bewegung um. Elektrische Motoren drehen eine Trapezspindel mit einer Mutter auf dem Gewinde. Die Mutter bewegt sich auf dem Gewinde je nach Drehrichtung der Spindel.

Das ergibt lineare Bewegung. Vorteile elektrischer Aktuatoren:

• Präzision
• Geschwindigkeit
• Wirkungsgrad
• Geringe Wartung

Elektrische Aktuatoren sind auf Geschwindigkeit und Genauigkeit ausgelegt. Sie erreichen bis zu 80 % Wirkungsgrad. Sie können an jeder Position stoppen, und die Spindeleinheiten sind bei Stromausfall selbstsichernd für Sicherheit.

Im Gegensatz zu hydraulischen Aktuatoren sind elektrische in sich geschlossen, ohne externe Komponenten. Das ermöglicht kleinere Baugrößen bei geringer Wartung.

Nachteile elektrischer Aktuatoren:

• Kosten
• Empfindlich gegenüber bestimmten Umgebungen
• Können überhitzen
• Komplexeres Design

Anschaffung und Installation sind teurer als bei hydraulischen Aktuatoren aufgrund von Design und Konstruktion. Aber sie brauchen wenig Wartung – Betriebskosten sind niedriger als bei hydraulischen.

Sie funktionieren in den meisten Umgebungen, aber nicht in gefährlichen oder brennbaren Bereichen. Bei Dauerlauf sind elektrische Aktuatoren überhitzungsanfällig.

Industrie produktiv halten

Nun kennen Sie die Unterschiede zwischen elektrischen und hydraulischen Linearaktuatoren und können den richtigen für Ihre Anwendung wählen. Wir helfen gerne.

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