Centrifugado en Fabricación: Definición, Aplicaciones y Beneficios

Qué es el Centrifugado

El centrifugado es un proceso donde un material se gira en una cámara cilíndrica que rota alrededor de un eje fijo para utilizar tanto procesos de sedimentación como la fuerza de aceleración centrípeta para separar mecánicamente materiales mezclados. Aunque centrífugas se usan en laboratorio para purificar muestras biológicas y en gran número para enriquecer uranio para combustible nuclear, también son comunes en manufactura para muchos propósitos: procesar aguas residuales por municipios, producir fármacos o cultivos vivos de medicamentos como vacunas. Otras áreas comunes: industria alimentaria, minería y procesamiento mineral, y procesamiento químico en general.

Separación por Densidad

Girar materiales via fuerza centrifuga causa que mezclas de materiales con diferentes densidades se separen en dos formas clave. Materiales más pesados o densos gravitan hacia el fondo y hacia la pared exterior del cilindro, mientras materiales más ligeros son menos afectados y permanecen cerca del centro del eje giratorio donde pueden retirarse durante el giro. En purificación y manufactura alimentaria, el centrifugado se usa comúnmente para separar cristales de azúcar de un licor madre producido antes en el refinado. Centrífugas también se usan ampliamente en lácteos para girar leche cruda en crema y leche con menos grasa que el original.

Diseños de Centrífugas Industriales

Cuando se usa para separar sólidos densos de licores madre o líquidos similares, giran con fuerza que supera la gravedad 1.000 a 20.000 veces. Estas centrífugas pueden construirse sobre uno de seis diseños: hidrociclón, tubular, cámara de cuenco (chamber bowl) que usan sedimentación; canasta imperforada, separador de discos apilados, y decantador que requieren remoción manual/mecánica de materiales ligeros una vez separados. Independientemente del diseño, todos usan sedimentación o pantalla filtrante (como modelo canasta perforada) para aislar materiales.

Variedad de Campos y Coste

Se estiman ~200 campos industriales específicos que necesitan centrifugado (2011). Como cada industria tiene requisitos únicos, las centrífugas no pueden producirse en masa como otros equipos comunes (motores, válvulas). Esto hace el equipo más caro y a menudo no reutilizable o revendible para otros propósitos.

Fundición Centrífuga

La fundición centrífuga requiere equipo especial de fundición metálica que soporte temperaturas de metales fundidos y materiales cristalinos como hierro, cobre y vidrio. Los moldes se giran dentro del centro de la centrífuga alrededor de su eje principal, mientras metal líquido se alimenta y es lanzado contra paredes del molde donde se solidifica. Esto fuerza impurezas ligeras a la superficie interior del molde, que luego pueden abrasarse para hacer producto más fiable y duradero.