La centrifugation est un processus où un matériau est filé dans une chambre cylindrique qui tourne autour d’un axe fixe pour utiliser à la fois les processus de sédimentation et la force de l’accélération centripète pour séparer mécaniquement les matériaux mélangés les uns des autres. Bien que les centrifugeuses soient utilisées en laboratoire pour purifier des échantillons biologiques et en grand nombre pour enrichir l’uranium pour le combustible nucléaire, elles sont également courantes dans la fabrication à de nombreuses fins, notamment pour traiter les eaux usées des municipalités et pour produire des produits pharmaceutiques ou des cultures de médicaments vivantes telles que vaccins. D’autres domaines de fabrication courants qui utilisent la centrifugation sont l’industrie de transformation des aliments, l’exploitation minière et le traitement des minéraux et le traitement chimique en général.
Le filage des matériaux par force centrifuge provoque la séparation de mélanges de matériaux de densités différentes de deux manières principales. Les matériaux plus lourds ou plus denses gravitent à la fois vers le fond de la centrifugeuse et vers la paroi extérieure du cylindre, tandis que les matériaux plus légers sont moins affectés par la force centrifuge et restent plus proches du centre de l’axe de filage où ils peuvent être retirés pendant le processus de filage . Dans la purification et la fabrication des aliments, la centrifugation est couramment utilisée pour séparer les cristaux de sucre d’une liqueur mère produite plus tôt dans le raffinage. Les centrifugeuses sont également largement utilisées dans l’industrie laitière pour transformer le lait cru en crème et en lait moins gras que le produit d’origine.
Lorsque la centrifugation est utilisée pour séparer les solides denses des liqueurs mères ou des liquides similaires les uns des autres, ils tournent avec une force telle qu’ils dépassent la force de gravité d’un facteur de 1,000 20,000 à XNUMX XNUMX fois. Ces types de centrifugeuses peuvent être construits sur l’un des six types de conceptions, y compris les conceptions à hydroclone, tubulaire et à cuve à chambre qui utilisent les propriétés de sédimentation pour séparer les matériaux. Les conceptions de panier non perforé, de séparateur de pile de disques et de décanteur nécessitent toutes l’élimination manuelle ou mécanique des matériaux plus légers une fois qu’ils sont séparés des composés plus denses. Quelle que soit la conception de la centrifugeuse, cependant, tous les modèles utilisent soit la sédimentation, soit un tamis filtrant comme avec le modèle à panier perforé pour isoler les matériaux les uns des autres.
On estime qu’il y a environ 200 domaines industriels spécifiques pour lesquels la centrifugation est nécessaire à partir de 2011. Étant donné que chacune de ces industries a des exigences uniques, les centrifugeuses ne peuvent pas être produites en série comme d’autres équipements mécaniques courants tels que les moteurs ou les vannes. Cela rend l’équipement de centrifugation plus cher que d’autres types de matériel industriel, et il ne peut souvent pas être réutilisé ou revendu à d’autres fins.
La coulée centrifuge, par exemple, nécessite un équipement de coulée de métal spécial qui peut résister aux températures des métaux en fusion et d’autres matériaux cristallins tels que le fer, le cuivre et le verre. Les moules de coulée eux-mêmes sont tournés au centre de la centrifugeuse autour de leur axe principal, tandis que le métal liquide est introduit et projeté contre les parois du moule où il se solidifie. Ce processus force les impuretés plus légères du métal à la surface intérieure du moule, qui peuvent ensuite être abrasées pour en faire un produit plus fiable et plus durable.