Un actuador lineal es cualquier dispositivo que produce trabajo al convertir energía no lineal en movimiento lineal. Hay muchos tipos diferentes de fuentes de energía primaria que se utilizan en actuadores lineales que van desde motores eléctricos hasta presión de fluido y aire y expansión térmica. Cada tipo o clase de actuador es adecuado para diferentes aplicaciones según el tamaño, la salida, el potencial y los requisitos de potencia. Estos incluyen abridores de puertas, actuadores de máquinas de servicio pesado y pequeños controladores de procesos de precisión.
Existe una asombrosa cantidad de procesos, máquinas y aparatos que utilizan dispositivos que suministran actuación lineal. Estos van desde el humilde abridor de bandeja de DVD hasta gigantes cilindros hidráulicos capaces de producir decenas de miles de libras de presión. El principio básico detrás de estos dispositivos indispensables es la conversión de una fuente de energía no lineal, típicamente pequeña, en un movimiento lineal de mayor magnitud. Hay varias fuentes de energía primaria de uso común en actuadores lineales; cada uno tiene su propio mecanismo de conversión particular. La mayoría de las veces se trata de entradas de fluido a presión o de movimiento rotatorio, aunque existen varios tipos de uso menos frecuente, como los actuadores de cera caliente.
El actuador lineal de fuente giratoria generalmente utiliza un motor eléctrico para suministrar su energía de entrada. Este actuador hace uso de levas o arreglos de tornillos de avance para convertir la energía de rotación del motor en movimiento en línea recta. El ejemplo del tornillo de avance es una opción popular, ya que proporciona una amplia gama de posibilidades de longitud de extensión. El motor hace girar un tornillo de avance de rosca gruesa que pasa a través de una tuerca unida al brazo del actuador. Se evita que la tuerca y el actuador giren y, como resultado, avanzan hacia arriba y hacia abajo el tornillo de avance a medida que gira proporcionando un movimiento lineal.
Un actuador lineal de tipo leva utiliza una leva excéntrica conectada al brazo del actuador a través de una serie de enlaces o una ranura en la cara de la leva. A medida que la leva gira, empuja el brazo del actuador hacia adelante o lo retrae. Esta variante no tiene un rango de movimiento tan grande como el actuador de tornillo de avance, pero es capaz de entradas muy precisas. Los actuadores de levas a menudo utilizan motores paso a paso electrónicos que permiten un mayor control de avance y la precisión adicional necesaria para el control de procesos de precisión.
Los actuadores hidráulicos y neumáticos utilizan un gas o líquido presurizado para lograr un movimiento lineal y poseen el mayor potencial de salida. Estos sistemas consisten en un pistón contenido en un tubo sellado con válvulas en cada extremo. El pistón está conectado a una varilla del actuador que pasa a través de un sello en un extremo del tubo. Una fuente externa de gas o líquido presurizado, típicamente aire o aceite hidráulico, se introduce en el cilindro a través de una de las válvulas. Dependiendo de si el fluido se introduce por encima o por debajo del pistón, el actuador avanzará o retrocederá.
Hay muchos otros tipos de actuadores lineales que se utilizan con menos frecuencia, como los actuadores térmicos, que utilizan la expansión de materiales como la cera para proporcionar movimiento lineal. Otros tipos incluyen actuadores piezoeléctricos, magnéticos y de piñón y cremallera. Quizás el más simple de todos es el tipo de tornillo manual similar al que se usa para ajustar un nonio. Este tipo de actuador lineal utiliza el mismo principio que las variedades de husillo de avance, pero normalmente tiene una rosca más fina para un ajuste más preciso.