Atuadores industriais: o que são, para que servem e principais tipos

Os atuadores industriais são peças-chave para o controle de processos na indústria, inclusive para automação. Esses componentes convertem sinais de controle em movimentos físicos, possibilitando que máquinas, sistemas robóticos e outros equipamentos executem ações específicas.

Neste artigo, vamos explorar tudo sobre o dispositivo. Continue a leitura e confira:

• O que são atuadores industriais?
• Para que servem os atuadores?
• Principais tipos de atuadores industriais
• Como escolher o atuador certo?

Atuadores industriais são dispositivos que transformam energia de entrada (que pode ser elétrica, pneumática, hidráulica ou mecânica) em movimento de força. Dessa forma, ele é capaz de realizar vários movimentos, como rotação, deslizamento, elevação, entre outros. Basicamente, podemos dizer que os atuadores são as “mãos” e os “braços” que permitem que os sistemas automatizados realizem tarefas físicas.

Um sistema de automação industrial só é capaz de integrar com o ambiente ao seu redor graças aos atuadores. Afinal, sem eles, os sinais de controle enviados por computadores ou controladores lógicos programáveis (CLPs) não se converteriam em ações mecânicas.

- Leia também: Servo Motor: o que é, como funciona e seu uso na robótica industrial

Os atuadores são usados em vários tipos de aplicações industriais, como por exemplo:

1. Automação de processos

Em indústrias de manufatura, os atuadores controlam máquinas e ferramentas, como braços robóticos, válvulas e sistemas de transporte.

2. Controle de movimento

Atuadores são responsáveis por posicionar e movimentar componentes de máquinas, garantindo precisão em tarefas como corte, soldagem e montagem.

- Leia também: Montagem industrial: o que é, projetos necessários e uso de cobots no processo

3. Manutenção da segurança

Eles também são usados em sistemas de segurança industrial, como em válvulas de alívio de pressão, que atuam automaticamente para evitar acidentes.

4. Aplicações robóticas

Nos robôs colaborativos (cobots), os atuadores permitem que o braço robótico se mova de maneira controlada e precisa para realizar uma série de tarefas.

- Leia também: Implementação de automação robótica: como começar?

É possível encontrar vários modelos diferentes de atuadores, cada um adequado para uma aplicação específica.

A escolha do atuador correto depende de fatores como o tipo de energia disponível, a precisão necessária e o tipo de movimento ou força desejada.

Abaixo, destacamos os principais tipos de atuadores usados na indústria.

1. Atuadores elétricos

Os atuadores elétricos são muito utilizados na automação devido à sua precisão e controle. Eles funcionam convertendo energia elétrica em movimento mecânico, geralmente por meio de um motor. São ideais para aplicações que exigem controle de posição, precisão e repetibilidade, como em braços robóticos ou sistemas de transporte.

• Vantagens: Alta precisão, fácil integração em sistemas de controle eletrônico;
• Desvantagens: Requerem eletricidade constante e podem ter um custo mais elevado dependendo da aplicação.

2. Atuadores pneumáticos

Os atuadores pneumáticos utilizam ar comprimido para gerar movimento linear ou rotativo. Eles são mais utilizados em ambientes industriais que exigem movimentos rápidos e simples, como em sistemas de elevação ou prensas automáticas, por exemplo. Atuadores pneumáticos são conhecidos por sua robustez e confiabilidade em ambientes agressivos.

• Vantagens: Custo relativamente baixo, alta velocidade de operação;
• Desvantagens: Menor precisão em comparação aos atuadores elétricos, necessidade de sistemas de ar comprimido.

3. Atuadores hidráulicos

Os atuadores hidráulicos funcionam com base em fluido pressurizado, geralmente óleo, para gerar força e movimento. Esses atuadores são muito potentes e são usados quando grandes forças são necessárias, como em prensas hidráulicas ou sistemas de levantamento de carga pesada.

• Vantagens: Capacidade de gerar forças muito altas, ideal para aplicações de grande porte;
• Desvantagens: Requerem manutenção frequente devido à possibilidade de vazamentos, sistemas de controle mais complexos.

4. Atuadores mecânicos

Os atuadores mecânicos utilizam energia mecânica para gerar movimento, como manivelas, roldanas ou parafusos. São bastante simples e utilizados em aplicações onde a automação total não é necessária, como sistemas de ajuste de altura ou rotação manual de peças.

• Vantagens: Baixo custo, simplicidade de operação.
• Desvantagens: Limitados a aplicações de baixa potência e movimentos simples.

5. Atuadores piezoelétricos

Os atuadores piezoelétricos são dispositivos que utilizam o efeito piezoelétrico (geração de movimento quando materiais específicos, como cristais, são expostos a uma tensão elétrica) para realizar movimentos extremamente precisos em micrômetros ou nanômetros. São frequentemente utilizados em indústrias de alta precisão, como na fabricação de microeletrônicos.

• Vantagens: Alta precisão, excelente para micro-movimentos.
• Desvantagens: Limitação em força e deslocamento, custo elevado.

- Leia também: Sensores na robótica: quais usar em suas aplicações

A seleção do atuador correto para uma aplicação específica é fundamental para garantir a eficiência e a produtividade de um sistema automatizado.

Além de considerar o tipo de energia disponível (elétrica, pneumática ou hidráulica), é importante ainda avaliar os requisitos de precisão, velocidade e força. Isso é importante pois atuadores inadequados podem comprometer o desempenho do sistema e aumentar os custos operacionais.

Dê preferência para sistemas capazes de se integrar facilmente a sistemas de controle de dados, que forneçam feedback em tempo real e permitam ajustes dinâmicos na produção. Dessa forma, sua indústria ganha mais controle e flexibilidade na linha produtiva.

- Leia também: Linha de produção automatizada: como funciona e por que implantá-la