En fabricación, ¿qué es la centrifugación?
La centrifugación es un proceso en el que un material se hace girar en una cámara cilíndrica que gira alrededor de un eje fijo para utilizar tanto los procesos de sedimentación como la fuerza de la aceleración centrípeta para separar mecánicamente los materiales mezclados entre sí. Aunque las centrífugas se usan en un laboratorio para purificar muestras biológicas y en grandes cantidades para enriquecer uranio como combustible nuclear, también son comunes en la fabricación para muchos propósitos, incluido el procesamiento de aguas residuales por parte de los municipios y la producción de productos farmacéuticos o cultivos vivos de drogas como vacunas Otros ámbitos de fabricación comunes que utilizan la centrifugación son la industria de procesamiento de alimentos, el procesamiento de minería y minerales, y el procesamiento químico en general.
El hilado de materiales mediante fuerza centrífuga hace que las mezclas de materiales con diferentes densidades se separen de dos maneras clave. Los materiales más pesados o más densos gravitan tanto hacia el fondo de la centrífuga como hacia la pared exterior del cilindro, mientras que los materiales más livianos se ven menos afectados por la fuerza centrífuga y permanecen más cerca del centro del eje de giro donde pueden retirarse durante el proceso de giro. . En la purificación y fabricación de alimentos, la centrifugación se usa comúnmente para separar los cristales de azúcar de un material de licor madre producido anteriormente en el refinado. Las centrifugadoras también se usan ampliamente en la industria láctea para convertir la leche cruda en nata y leche que sea más baja en grasa que el producto original.
Cuando la centrifugación se usa para separar sólidos densos de licores madre o líquidos similares entre sí, giran con una fuerza tal que excede el tirón de la gravedad en un factor de 1,000 a 20,000 veces. Estos tipos de centrífugas se pueden construir sobre uno de los seis tipos de diseños, incluidos los diseños de hidroclones, tubulares y cubetas de cámara que utilizan propiedades de sedimentación para separar materiales. Todos los diseños de cestas imperforadas, separadores de discos y decantadores requieren la extracción manual o mecánica de materiales más ligeros una vez que se separan de los compuestos más densos. Sin embargo, independientemente del diseño de la centrífuga, todos los modelos usan sedimentación o una pantalla de filtración, como con el modelo de cesta perforada para aislar los materiales entre sí.
Se estima que hay alrededor de 200 campos industriales específicos para los que se necesita centrifugar a partir de 2011. Dado que cada una de estas industrias tiene requisitos únicos, las centrifugadoras no se pueden producir en masa como otros equipos mecánicos comunes, como motores o válvulas. Esto hace que los equipos de centrífuga sean más caros que otros tipos de hardware industrial y, a menudo, no se pueden reutilizar ni revender para otros fines.
La fundición centrífuga, por ejemplo, requiere un equipo especial de fundición de metales que pueda soportar las temperaturas de los metales fundidos y otros materiales cristalinos como el hierro, el cobre y el vidrio. Los moldes de fundición se hacen girar en el centro de la centrífuga alrededor de su eje principal, a medida que el metal líquido se alimenta y arroja contra las paredes del molde donde se solidifica. Este proceso fuerza impurezas más livianas en el metal a la superficie interior del molde, que luego puede desgastarse para hacer un producto más confiable y duradero.