W ostatnich tygodniach dwie ogłoszenia zwróciły uwagę na siłowniki liniowe z dwóch przeciwstawnych kierunków. 26 września 2026 roku prasa branżowa doniosła o rozszerzeniu serii CQE firmy SMC, kompaktowych siłownikach pneumatycznych z tłokiem wielokątnym, które przy tej samej objętości oferują teoretyczną siłę do 1,5 raza większą niż siłowniki CQ2. 10 października to samo źródło opisało trzecią generację siłowników elektrycznych LM3S firmy SEW-Eurodrive, zaprezentowaną przez producenta w maju 2026 roku.
Kompaktowy siłownik pneumatyczny pracujący przy niższym ciśnieniu oraz siłownik elektryczny z serwosilnikiem odpowiadają na to samo pytanie: jak niezawodnie, powtarzalnie i ekonomicznie poruszać ładunek wzdłuż osi liniowej? W tym przewodniku sprawdzimy, jak działają oba rozwiązania, gdzie każde z nich jest bardziej odpowiednie oraz jakie komponenty należy rozważyć wraz z siłownikiem.
Co zostało ogłoszone
Według SMC w serii CQE każdy rozmiar ma powierzchnię tłoka większą o jeden rozmiar niż siłownik cylindryczny: rozmiar 32 oferuje na przykład powierzchnię odpowiadającą otworu o średnicy 40 mm. Producent wskazuje dla rozmiaru 32 teoretyczną siłę 402 N przy ciśnieniu 0,33 MPa, podczas gdy siłownik CQ2 o otworze 32 mm wymagałby 0,5 MPa do uzyskania podobnej wartości. Wymiary zewnętrzne pozostają takie same jak w poprzedniej serii, więc wymiana nie wymaga modyfikacji wsporników i osłon. Wśród nowości wymieniono pośrednie skroki z przyrostem 1 mm. Są to dane podane przez producenta: przed przystąpieniem do projektu należy je zweryfikować w oficjalnym katalogu.
W zakresie elektrycznym SEW-Eurodrive wskazuje dla serii LM3S trzy rozmiary (LM3S50, LM3S63 i LM3S71) o sile szczytowej od 8 do 26 kN, skrokach do 1200 mm, stopniu ochrony IP65 i możliwości połączenia z serwosilnikami z ich własnej oferty, z otwartym interfejsem dla silników innych producentów. Dostępna jest również smarowanie olejem, opisane jako bezobsługowe przez cały okres eksploatacji urządzenia.
Jak działają obie technologie
Siłownik pneumatyczny zamienia energię sprężonego powietrza na ruch liniowy. Sterowanie jest proste: elektrozawór kieruje powietrze na jedną lub drugą stronę, a mechaniczne czujniki końca skoku lub czujniki magnetyczne wykrywają położenie. Jest to technologia solidna, kompaktowa i z bardzo powszechną strukturą sterowania w maszynach automatycznych.
Siłownik elektryczny zamienia obrót serwosilnika na ruch liniowy, zazwyczaj za pomocą śruby z recyrkulacją kulek. Położenie jest kontrolowane przez napęd, który może obsługiwać profile prędkości, momentu i programowalne punkty pośrednie. Wynikiem jest elastyczna oś, ale z bogatszym zestawem komponentów: silnik, napęd, sprzężenie zwrotne, dedykowane przewody.
Kiedy wybrać siłownik pneumatyczny
- Ruchy dwustanowe: otwórz/zamknij, przód/tył, zaciskaj/zwalniaj są naturalnym środowiskiem pneumatyki.
- Szybkie i powtarzalne cykle: mocowanie, lekkie prasowanie, wypychanie i przemieszczanie lekkich części.
- Trudne środowiska: sprężone powietrze nie wytwarza iskier, a siłownik nie oddaje ciepła jak silnik.
- Niski koszt początkowy i znane utrzymanie: wielu techników dobrze zna komponenty i techniki diagnostyczne.
- Sprężone powietrze już dostępne w zakładzie: inwestycja dotyczy głównie siłowników, zaworów i złączek.
Głównym ograniczeniem jest sprawność energetyczna całego systemu: produkcja, przetwarzanie i dystrybucja sprężonego powietrza kosztuje, a straty w sieci mają znaczenie. Dlatego optymalizacja ciśnienia roboczego jest realnym tematem. Siłownik, który zapewnia tę samą siłę przy niższym ciśnieniu, jak w przypadku serii zaprojektowanych z tym celem, może przyczynić się do zmniejszenia zużycia powietrza, ale rzeczywłe oszczędności zależą od instalacji i należy je oceniać w każdym przypadku z osobna. Regulator ciśnienia do pneumatyki pozwala następnie ustawić wartość najbardziej odpowiednią dla pojedynczej maszyny lub pojedynczego obwodu.
Kiedy wybrać siłownik elektryczny
- Położenia pośrednie i programowalne profile: zmiany formatu, automatyczne regulacje, zmienne prędkości wzdłuż skoku.
- Kontrolowana siła: prasowanie lub wkręcanie, w których siła musi być ustawiona i monitorowana, a nie tylko „zastosowana”.
- Powtarzalność pozycjonowania: operacje, w których mechaniczne zatrzymanie nie jest wystarczające.
- Dane procesowe: napęd może dostarczać informacji o momencie, prądzie i położeniu przydatnych do diagnostyki.
- Instalacje bez sprężonego powietrza lub z celami efektywności energetycznej: silnik pobiera energię głównie podczas ruchu.
Kluczowymi kwestiami są początkowy koszt kompletnej osi, konieczność prawidłowego dobrania obciążenia, bezwładności, cyklu i oczekiwanej żywotności śruby oraz wymagana kompetencja do uruchomienia. W zakresie części silnikowej warto rozważyć serwosilniki w funkcji momentu, prędkości, rodzaju sprzężenia zwrotnego i kompatybilności z wybranym napędem.
Jak porównać oba rozwiązania
Prawidłowe porównanie nie kończy się na cenie siłownika. Warto rozważyć:
- wymaganą siłę, skrok i prędkość; teoretyczna siła nie pokrywa się z siłą użyteczną ze względu na tarcie, ciśnienie przeciwne i marginy bezpieczeństwa;
- liczbę pozycji do osiągnięcia i potrzebę regulacji;
- cykl pracy i oczekiwaną liczbę cykli w okresie eksploatacji maszyny;
- środowisko: pył, wilgoć, mycie, temperatury i wymagania higieniczne;
- komponenty uzupełniające: zawory, przygotowanie powietrza, złączki do pneumatyki; napęd, przewody, hamulec i sprzężenie zwrotne dla siłownika elektrycznego;
- całkowity koszt: energia, utrzymanie, przestój maszyny, części zamienne i dostępność w czasie.
W praktyce obie technologie często współistnieją na tej samej maszynie: pneumatyka do prostych i szybkich ruchów, oś elektryczna do operacji wymagających kontroli.
Komponenty uzupełniające siłownik
Wybór siłownika otwiera wybór łańcucha połączonych komponentów. W obwodach pneumatycznych ofertę siłowników i siłowników pneumatycznych należy łączyć z odpowiednimi elektrozaworami, regulatorami i jednostkami przygotowania powietrza o odpowiednim przepływie i ciśnieniu. Do wykrywania położenia zazwyczaj używa się czujników do siłowników pneumatycznych, często magnetycznych, które odczytują położenie tłoka z zewnątrz siłownika. Przed wymianą siłownika lub czujnika warto sprawdzić kompatybilność mocowania, rodzaj sygnału i napięcie zasilania.
Modernizacja i wymiana na istniejących maszynach
Przejście z jednego siłownika na drugi na pracującej maszynie jest prostsze, gdy wymiary zewnętrzne i interfejsy mocowania pozostają takie same, jak zadeklarowano dla niektórych niedawnych serii. Przejście z pneumatyki na elektrykę jest natomiast interwencją projektową: zmienia się zasilanie, szafa sterownicza, okablowanie, programowanie i bezpieczeństwo funkcjonalne. Należy więc ocenić to poprzez techniczną weryfikację procesu, a nie jako prostą wymianę.
Jeśli siłownik, czujnik lub inny komponent linii jest wycofany z produkcji lub trudny do znalezienia, strona dotycząca części zamiennych i komponentów przemysłowych może być punktem wyjścia. Aby sprawdzić odpowiednik, podając markę, kod i zastosowanie, możesz skontaktować się z ELEXONIK.