Considerazioni tecniche ed economiche
Quando si affronta la decisione di utilizzare pistoni idraulici o attuatori elettromeccanici in determinate applicazioni, il solo fattore decisivo è il seguente: quale delle due soluzioni risulta tecnicamente ed economicamente migliore nel caso specifico?
   Nondimeno le caratteristiche peculiari di ogni applicazione vanno esaminate individualmente; risulta conveniente stilare un elenco delle numerose variabili che influenzano il processo di scelta e che vanno quindi considerate nel progetto di un sistema di attuazione lineare.
   Oltre agli aspetti propriamente tecnici ed al costo degli stessi attuatori e dei relativi azionamenti, bisogna considerare il costo di tutte le apparecchiature ausiliarie, nonché valutare l’entità dei costi che possono sorgere lungo l’intero ciclo di vita, comprese le spese di manutenzione e riparazione. Tenendo presente l’attuale tendenza ad incrementare il periodo di garanzia, sarà opportuno considerare anche il costo, la durata e la disponibilità dei ricambi.

Comparativa
   Sebbene il costo puro di un pistone idraulico sia inferiore a quello di un attuatore elettrico, il sistema idraulico nel suo complesso può risultare più caro del suo equivalente elettromeccanico. Questo è il caso in cui l’applicazione richiede un solo attuatore o un piccolo numero, poiché il costo delle apparecchiature ausiliarie peserà percentualmente di più, rendendo il sistema idraulico più costoso.
   Tali apparecchiature comprendono un serbatoio d’olio in pressione, una pompa, possibilmente un accumulatore, un sistema di filtraggio e tutte le tubazioni ad alta pressione che distribuiscono il fluido idraulico e ritornano al serbatoio. Infine, per mantenere l’ambiente di produzione pulito, si installa generalmente un recipiente di raccolta delle perdite. Al contrario, gli attuatori lineari elettrici necessitano solo di cavi di potenza e di trasmissione segnali o connessioni tipo bus.
   Prendiamo ora in considerazione il fluido idraulico: talvolta, per motivi legati all’ambiente o a particolari problemi di sicurezza antincendio, si utilizzano oli idraulici biodegradabili, come fluidi a base d’acqua, sostenendo così spese aggiuntive. Come ogni altro fluido tecnico, l’olio idraulico andrà controllato regolarmente per determinarne le condizioni (tipo e quantità delle particelle sospese nel fluido, eventuale contenuto d’acqua e proprietà lubrificanti). Infine si consideri che nelle applicazioni operanti in ambiente aperto, o soggette a basse temperature, talvolta si ricorre all’ausilio di un sistema di riscaldamento per migliorare le proprietà di scorrevolezza del fluido nelle tubazioni.
   Ciò nonostante, se più pistoni sono concentrati in un piccolo spazio all’interno della macchina, il costo di tutta questa attrezzatura ausiliaria può essere ripartito su tutti gli attuatori. Per questo, finché gli svantaggi potenziali derivanti dall’uso di olio (tenuto conto della pulizia in produzione, dell’inquinamento e del rischio d’incendi) sono poco significativi, un sistema idraulico può rivelarsi più adatto della sua alternativa elettromeccanica.

Vantaggi degli attuatori elettrici lineari
   Gli esempi sopra elencati non indicano che i sistemi elettromeccanici siano sempre migliori rispetto a quelli idraulici. L’intenzione è dimostrare quanto gli attuatori lineari elettrici siano sempre più una reale alternativa a quelli idraulici nelle più svariate applicazioni sia da un punto di vista tecnico che economico. Questo perché la conoscenza dei vantaggi di una soluzione elettromeccanica non è ancora molto diffusa. Di conseguenza i potenziali utilizzatori sono spesso sorpresi che attuatori standard abbiano capacità di carico fino a 100 kN e corse fino a 1.500 mm.
   Gli attuatori lineari, inoltre, sono spesso utilizzati in applicazioni con cambi di direzione di moto ad elevata frequenza. Questo sottopone il sistema idraulico a notevoli sforzi, in particolare per quanto concerne le tenute, causando perdite d’olio. Nel caso più favorevole ciò può essere semplicemente sgradevole, ma in talune situazioni – soprattutto in processi puliti – rischia di causare considerevoli problemi produttivi perché l’olio danneggia la qualità dei prodotti realizzati.
   Problemi di questa natura non accadono con sistemi elettromeccanici: è possibile raggiungere accelerazioni fino a 10 g senza perdite e l’inversione di moto non comporta alcun problema. Un vantaggio ulteriore delle soluzioni elettromeccaniche è la controllabilità. Mentre per quanto riguarda le soluzioni idrauliche il controllo elettronico deve essere progettato con particolare attenzione, gli attuatori elettrici possono utilizzare tutti i tipi di controllo elettronico esistenti — anche rotativi.
   Grazie all’incremento dei volumi produttivi, il range di attuatori sul mercato si è ampliato e il prezzo è diminuito consentendo notevoli risparmi.

Controllo elettronico
   Per qualsiasi attuatore elettromeccanico sono disponibili sistemi di controllo compatibili con tutti software e i sistemi di comunicazione via Bus più diffusi sul mercato.
   La programmazione dell’unità di controllo si è dimostrata particolarmente semplice per tutti i drive elettrici: essendo il movimento prodotto dai motori non affetto da un fluido, la risposta al controllo rimane costante per tutto il periodo di funzionamento della macchina. Per esempio, quando una macchina per iniezione plastica è attivata la mattina, si producono inizialmente parti difettose. Nel caso di una macchina elettro-attuata, i componenti vengono prodotti senza difetti sin dalla prima operazione.

Danni causati da ostacoli
   Esiste una proprietà del sistema che rende gli attuatori idraulici la prima scelta per applicazioni come le macchine movimento terra. Se la pala di un escavatore idraulico colpisce una roccia, la comprimibilità del fluido idraulico assorbe l’urto e previene danni alle parti mobili del mezzo. Tuttavia, questa tolleranza sull’errore può essere ingegnerizzata in altri modi, per esempio utilizzando sensori di potenza, che spengono o invertono l’attuatore non appena si riscontra una resistenza meccanica.

Costi operativi
   I costi dell’elettricità sono recentemente aumentati e purtroppo continueranno a crescere. Questa situazione fornisce agli attuatori elettromeccanici un vantaggio in termini di costi operativi. Dopotutto è noto che ogni tipo di conversione energetica comporta delle perdite. Per esempio, la corrente elettrica è utilizzata nei sistemi idraulici per generare la pressione del fluido tramite pompe; questa pressione è quindi
convertita in movimento lineare da un pistone.
   Per molti sistemi, inoltre, è necessario utilizzare un accumulatore nel quale mantenere un’elevata pressione per sopportare picchi di carico: in caso contrario, una pressione sufficiente non sarebbe fornibile così rapidamente.
   Nelle macchine elettriche, al contrario, se è richiesto un basso output, viene utilizzata una bassa quantità di corrente. Non appena il carico aumenta, l’input di corrente si adatta alla richiesta senza alcun ritardo e le performance del sistema aumentano. I sistemi elettromeccanici quindi non presentano perdite, non dovendo immagazzinare alcun tipo di energia. In altre parole, la potenza elettrica è consumata solamente durante la fase attiva del ciclo di lavoro.
   Possiamo concludere, quindi, che i sistemi elettromeccanici rappresentano sempre più un’alternativa ai sistemi idraulici – sia da un punto di vista tecnico che economico.