Gıda

FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Vinil Kiorür Monomeri (VCM)
VCM'in kaynama noktası -13.4°C'dir. Oda sıcaklığı ve basıncında gaz fazındadır. Bu nedenle tüm polimerleşme işlemlerinde sıkıştırılmış uçucu bir sıvı olarak kullanılır. Tipik polimerleşme sıcaklığı olan 50-70°C aralığında, buhar basıncı 800-1250 kPa arasında değişir. Bu nedenle PVC polimerleşme reaktörleri 1725 kPa basınca dayanıklı kalın cidarlı, ceketli çelik kaplardır. VCM suda oldukça az çözünür (0.11 % ağ., 20°C'de). Bunun süspansiyon polimerizasyonunda az, emülsiyon polimerizasyonunda ise oldukça kritik etkisi vardır. VCM polimerizasyonu oldukça ekzotermiktir. Spesifik ısısı ve buharlaşma ısısı 1352 kJkg"1 K"1 ve 20.6 kJ/mol, havadaki patlama limiti hacımca %4-22'dir [2].

Polivinil Kiorür (PVC)
PVC tek başına asla kullanılmaz. İşlemeyi mümkün kılmak amacı ile daima ısı stabilizanlan, yağlayıcılar, piastifiyanlar, dolgular ve diğer katkı maddeleri ile karıştırılır. Bunların her biri onun fiziksel ve mekanik özelliklerini etkiler. Tablo-1, toplam katkı miktarının %10'un altında olduğu rijit (plastifiyansız) PVC özelliklerini vermektedir.


Plastifiyan miktarı 20-100 phr (ağırlıkça 100 kısım reçine bazında) arasında değişmekle birlikte Tablo 4-2'de 50 phr plastifiyan içeren esnek PVC'nin tipik özellikleri verilmektedir. PVC K-sayısı da özellikleri önemli oranda etkilemektedir. PVC, düşük molekül ağırlığına sahip tüm klorlu çözücülere karşı mükemmel kimyasal direncine sahiptir. Bu nedenle, yaygın olarak kimyasal üretim hatlarında ve inşaatlarda kullanılır. [7]



PVC fiziksel olarak atıl (inert) dır. Bu malzeme ile gıda sektörü için yapılan sert (rijitj malzemelerin ışığa veya havaya davranışı, stabilizasyonuna bağlı olarak değişir. Çoğu plastifiyansız PVC(PVC-U) ürünleri, yanmayı önleyici katkı malzemeleri katılmasalar dahi yanmaya dirençlidirler.
PVC, tuz çözeltilerine, seyreltik veya konsantre alkali çözeltilere, oleum, sülfürik asid, karışık asitler ve konsantre nitrik asit dahil çoğu seyreltik ve konsantre asitlere karşı dirençlidir. Klor gazı, klorlu malzemelerde koruyucu tabaka oluşturur fakat sıvı halojenlerle tepkime verir. Diğer birkaç vinil kiorür polimerleri buzlu asetik asit gibi konsantre asitlerden etkilenir. Tümü alkollere, alifatik hidrokarbonlara, mineral yağlara, zayıf yağlara ve diğer yağlara karşı tamamen dirençlidir. Esterler, ketonlar, klorlu hidrokarbonlar PVC'yi şişirir veya çözer. Tetrahidrofuran (THF) ve siklohegzanon PVC için iyi çözücüdür.

HAMMADDE KAYNAKLAR!
PVC'nin tek hammaddesi VCM, endüstriyel olarak iki ana reaksiyonla üretilir:
1) Asetilenin hidroklorinasyonu,
2) Etilenin direk klorlama veya oksikiorlanması ile üretilen 1,2-dikloroetanın ısısal parçalanması ile. Günümüzde, VCM'in %90'ı bu prosesle üretilmektedir [7].

PVC ÜRETİMİ
Dünya PVC üretimi 1996 yılı için yaklaşık 25 milyon tondur [10]. Ticari olarak PVC üretimi için, süspansiyon (dünya üretiminin %80'i), emülsiyon (%12) ve kütle (%8) olmak üzere üç ana proses vardır [9],[7].

VinilKSorür Süspansiyon Polimerizasyonu
Tipik bir süspansiyon PVC ünitesinin basit akım şeması Şekil 4.1'de verilmektedir. Süspansiyon polimerizasyon prosesi temel olarak, milyonlarca küçük reaktörlerde (damlalarda) yürütülen bir kütle polimerizasyonu prosesidir. Basınç altındaki sıvı VCM, şiddetli karıştırma yolu ile 14-150 m3 kapasiteli reaktörlerde su içinde dağıtılır. Oluşan ortalama 30-40 mikron çaplı damlalar, bir veya daha fazla koruyucu kolloid (süspansiyon ajanı) ile kararlı hale getirilirler. Diğer bir temel komponent ise monomerde çözünen bir serbest-radikal başlatıcısıdır. PVC üretiminde kullanılan tipik bir formül (reçete) aşağıda örnek verilebilir.

Kimyasal Miktar (Kısım)
VCM 100
Su 90-130
Koruyucu kolloid 0,05-0,130
Başlatıcı 0,03-0,08


Bu miktarlar PVC'nin türüne, reaktör büyüklüğüne ve ünite tipine bağlı olarak değişir. Polimerleşme reçetesinde belirtilenler yüklendikten sonra reaktör içeriği reaksiyon sıcaklığına (45-75°C) ısıtılır. Bu basamakta reaktörler %80-95 doluluktadır. İsı, başlatıcmın serbest radikal olarak bozulmasına yol açar ve damlalardaki monomerler polimerleşmeye başlar. Kuvvetli ekzotermik reaksiyon (1540 kJ/kg), reaktör ceketi ve/veya "reflux condenser" yolu ile kontrol edilir.
PVC kendi monomerinde çözünmediğinden, oluşan polimer ağırlıkça %27 VCM içinde şişer. Dönüşüm %70 civarında iken serbest sıvı monomer tamamen harcandıktan sonra reaktördeki basınç düşmeye başlar. Reaksiyon belirlenen bir basamakta, bir zincir sonlandırıcısı ilavesi veya reaksiyona girmemiş monomerin geri kazanma ünitesine salıverilmesi ile sonlandırılır. Degazörde ve/veya monomer sıyırma kolonunda kalan %2-3 VCM de uzaklaştırılır. Santrifüjden geçirilen "slurry"den su uzaklaştırılır ve ıslak ürün ("kek") bir kurutucuda kurutularak silo ve/veya paketleme ünitesine gönderilir.
Morfoloji
Her bir PVC tanesinin morfolojisinin kontrolü PVC reçinesinin kalite kontrolünde ana parametredir. Bu konu, ortalama tane büyüklüğü, tane çapı dağılımı ve hepsinden önemlisi gözeneklilik ve birbiri ile yakın alakalı olan kütle yoğunluğunu kapsar [8].
Tane Büyüklüğü Kontrolü
Polimerleşme başlangıcında, suda çözünen koruyucu kolloid ve karıştırıcı etkisi ile vinil klorür fazı 30-40 mikron ebatlı damlalara bölünür. Polimerleşme ilerledikçe PVC ile

Uygulamalar

Vinil plastisolleri yayarak kaplama, bıçak (kesici) kaplaması, merdane kaplaması, kalıplama, doldurma ve püskürtme gibi alanlarda kullanılmakla birlikte yaygın olarak kaplamada kullanılır.

Klorlu PVC (CPVC)
PVC'nin yumuşama noktası (veya Tg) polimerin ya çözücü ya da süspansiyon halinde klorlanması ile yükseltilebilir. Normal PVC'de %56.7 olan klor miktarı tipine bağlı olarak CPVC'Ierde %63-68'e kadar arttırılabilir. Bu da yumuşama noktasını 78-83°C'lerden en az 120°C'ye arttırır.
CPVC'nin eski üretim yöntemi klorlu bir çözücü içinde çözünen PVC'nin klorlanmasını içerir. Fakat çözücü geri kazanma işlemi nedeni ile bu proses oldukça maliyetlidir. Bununla birlikte homojen bir malzeme üretimi gibi yararı da bulunmaktadır. Üretilen CPVC'nin çok düşük kütle yoğunluğu nedeni ile fiziksel olarak kullanımı oldukça zordur.
Günümüzde en çok kullanılan ticari üretim prosesi ise PVC taneciklerinin suda dağıtılmasını ve klorlu bir hidrokarbonda şişirilmesini içerir. Reaktör, oksijen uzaklaştırıldıktan sonra ısıtılır. Polimerizasyon sıcaklığında (50–60 °C), reaktöre sürekli olarak klor ilave edilir ve UV irradyadyasyonu ile klor radikali üretilir. Yan ürün olarak oluşan HCI ortamdan bir bazla uzaklaştırılır ve ürün daha sonra kurutulur.
İyi bir mekanik özellik gösterebilmesi için CPVC'nin yüksek sıcaklıkta işlenmesi gerekir ve bu nedenle oldukça pahalıdır. PVC ile karışımları belli bir yumuşama noktasını aşmak için kullanılır. Özelliklerinden dolayı sıcak su sistemlerinde, elyaf üretimi gibi alanlarda kullanılmaktadır.
PVC'NİN SON KULLANİM ALANLARİ

PVC''nin son kullanım alanları Tablo–4,8’de verilmektedir. PVC oldukça ucuz olduğundan çok geniş uygulama alanlarında kullanılır. PVC yaygın olarak teknik boru işlerinde ve kimyasal ekipmanlarda, genel hizmetlerde, pencere çerçevelerinde, şeffaf profil ve panellerde, ofis ekipmanlarında ve ambalajlamada (yağ, şarap, zayıf karbondioksit içeren içecek şişeleri gibi) kullanılır. Düşük akışkanlı-düşük molekül ağırlıklı gibi enjeksiyonlu türler ise sağlık ve bilgisayar sektörü gibi alanlarda kullanılmaktadır.

K sayısına göre kullanım yerleri sınıflandırdığında aşağıdaki tablo ortaya çıkar: 66–68 K-sayısına sahip PVC, rijit formülasyonlarda boru, su tesisatı, levha ve pencere profilleri üretiminde kullanılır. K-sayısı 65–71 arası PVC'Ier esnek formülasyonlarda esnek levha, döşeme, duvar kâğıdı, kablo kaplama, hortum ve tıbbi ürünlerde kullanılır. 55–60 gibi düşük K sayılı PVC'Ier ise boru ve su tesisatı bağlantıları, elektrik.

prizleri gibi enjeksiyonla kalıplamalanın yanısıra şişe ve kapların şişirme ile kalıplanması uygulamalarında kullanılır.

Tablo 4-8 : PVC'nin Son Kullanım Alanları

PVC TİCARİ İSİMLER VE ÜRETİCİLER

Dünyadaki belli başlı PVC üreticileri, ticari adları ve ülkeleri Tablo 4.9'da verilmektedir

Tablo 4-9 PVC ticari üreticileri ve ülkeleri .

POLİSTİREN

GİRİŞ

Stiren, 145°C'de kaynayan ve bu sıcaklıkta başlatıcı olmadan hızla polimerieşen bir sıvıdır. Stiren monomerlerinin birleşerek oluşturduğu poümer zincir parçası aşağıdaki gibi gösterilir.




Polistiren zinciri 750 ile 1300 monomer biriminden meydana gelen, 100°C'nin altında şeffaf ve katı, 100°C'nin üzerinde yumuşayıp akışkan hale dönüşen ve kolayca kalıplanıp şekillendirilebilen bir plastiktir.
Ticari boyutta ilk poiistiren üretimi Amerika Birleşik Devletlerinde 1938 yılında Dow firması tarafından teneke kutularda gerçekleştirilmiştir. 10 galonluk teneke kutular monomer ile doldurularak sıvı banyosunda ısıtılıp sıcaklık artırılarak polimerleşmeleri sağlanmıştır. Elde edilen polimer kutudan uzaklaştırılarak granül haline getirilip paketlenmiştir. Üretim İkinci Dünya Savaşı esnasında sınırlı olmasına rağmen 1946 yılında 15890 tona ulaşmıştır. Daha sonraki yıllarda polistirene olan talebin artması ile 1989 yılında Amerika Birleşik Devletlerinde 2356000 ton polistiren satışı gerçekleşmiştir. 1995 yılında dünya polistiren tüketimi 90 milyon ton olarak gerçekleşmiş ve 2000 yılında 110 milyon tona ulaşacağı tahmin edilmektedir (2).
Polistiren; antişok, kristal ve köpük polistiren olmak üzere üç tür halinde üretilmektedir. Serbest radikal, katyonik ve anyonik katalizörlerle üretilen polistirenler amorf (ataktik) yapıdadır. Son zamanlarda koordinasyon katalizörü denilen Ziegler-Natta katalizörleri ile kristalin (sindiotaktik) yapıda polimerler de üretilmektedir. Sindiotaktik poiistiren (SPS) ilk olarak 1986 yılında üretilmiştir. Erime noktası amorf polistirene göre çok yüksektir. Amorf polistirenin camsı geçiş sıcaklığı 100°C olduğu halde sindiotaktik polistirenin erime noktası 270°C'dir.

POLİSTİRENİN GENEL ÖZELLİKLERİ
Polistiren, polivinil klorür ve poliolefinler ile beraber en çok kullanılan plastiklerdendir. Stirenin polimerieştirilmesi ile elde edilen türüne kristal veya genel maksatlı polistiren denir. Stiren monomerinin polibutadien kauçuğu ile aşılanarak üretilen türüne ise antişok polistiren denilmektedir. Kullanım yerleri; gıda ambalajı, radyo ve televizyon kabinleri, teyp ve video kasetleri, buzdolabı parçaları, gıda ambalajı, dekoratif yapı malzemeleri, masa, sandalye, mobilya, mutfak gereçleri, oyuncak sanayidir. Tablo 5.4 ticari poiistirenlerin önemli bazı özellikleri, kullanım yerleri ve kullanım alanlarını göstermektedir.
Yapısı: [ - CH2 - CH -]n Kristal polistirenin tekrarlayan birimi
I n = Tekrarlayan birim sayısı; yaklaşık 750-1300
C6H5 arasında değişir.
Şekli : Kristal polistiren şeffaf camsı görünümde.antişok polistiren mattır. Yoğunluğu : 1.02 - 1.06 g/cm3
Camsı geçiş sıcaklığı, Tg : 100°C

Polistirenin diğer termoplastikierden avantajlı duruma geçiren özellik, onun amorf yapısıdır. Kristal yapıda olmadığından camsı halden eriyik hale geçerken az enerji harcanır. Kristalizasyon enerjisinin olmaması, hızlı ısıtılıp soğutulmasını, dolayısıyla hızlı kalıplanma avantajını sağlar. Camsı geçiş sıcaklığının üzerinde viskoelastik eriyik şeklinde ekstrüzyon ve enjeksiyon kalıplama metodları ile düşük enerji kullanılarak, bozunmadan kolayca kalıplanabilir. Polistirenin amorf yapıda olması, kristal yapılı polietilen ve polipropilen gibi plastiklere göre kalıplama esnasında çekme (shrinkage) miktarının çok az olmasına sebep olur (0.004-0.007 cm/cm). Molekül ağırlığı değişiminin polimerin termal, mekanik ve reolojik özellikler üzerine büyük etkisi vardır. Polistiren polar olmayan yapısı nedeni ile elektrik izolasyon özelliği açısından bütün polimer tipleri arasında en iyisidir. Dielektrik sabiti 20-80°C arasında sıcaklıktan bağımsızdır.

POLÎSTİREN ÜRETİCİLERİ ve ÜRETİM KAPASİTELERİ

Asya

Ülke 1997 yılı kapasiteleri (T/yıl)

Çin 665.000
Hindistan 30.000
Endonezya 51.000
Japonya 1.513.000
Kore 665.000
Malezya 42.000
Pakistan 106.000

Avrupa

Türkiye 27.000
Avusturya 20.000
Belçika 390.000
Çekoslavakya 38.000
Finlandiya 42.000
Fransa 775.000
Almanya 611.000
Yunanistan 33.000
İtalya 355.000
Hollanda 285.000
Norveç 20.000
İspanya 160.000
İsveç 60.000
İngiltere 323.000

Dünyanın En Büyük 10 Polistiren Üreticisi, Üretim
Kapasiteleri ve Ticari İsimler

Firma 1997 yılı kapasiteleri (T/yıl) Ticari İsimler
Dow Chemical 1.620.000 Styron
BASF 1.138.000 Polystyroi
Hunstman 842.000 PS
Nova Chemicals 667.000 Novacar
E!f Atochem 530.000 Lacgrene, Gedex
Fina 465.000 Fina
Chi Mei 420.000 Polyrex PS
Chevron 300.000 Chevron
Hü!s/Styrenix 230.000 Vestyron
EniChem 225.000 Ediştir

POLİSTIREN ÜRETİMİ
Monomer Özelliklerî
Tablo 5.5'den de görüleceği gibi stiren5 normal şartlarda sıvı halde bulunan, 145°C'de kaynayan ve bu sıcaklıkta polimerizasyon önleyici İnhibitör bulunmadığı takdirde kolayca polimerleşen bir maddedir. Etilen ve benzenin reaksiyonu sonucu elde edilen etilbenzenin dehidrojenasyonu ile stiren ticari olarak üretilmektedir. Stiren saflığının minimum %99,6 olması gerekmektedir. Kaynama noktasının yüksek olması, donma noktasının düşük olması (-30.6°C) nedeni ile taşınması ve depolanması kolayca yapılabilmektedir.

BAZI PLASTİK İŞLEME METODLARI

Vakumla Şekillendirme (Termoform) Yöntemi

Levha haline getirilmiş plastikler ısıtıldıklarında yumuşarlar ve yeniden şekillendirilebilirler. Bu şekillendirme mekaniksel veya fönömatik olarak yapılabilir. Mekanik proses; kalıp, hareket eden ve sabit makineleri; fönöınatik proses ise, vakum ve basınçlandırma işlemlerini içerir.



Vakumla şekillendirme için malzeme ya granül veya levha halinde olabilir, Eğer termoplastik maddi granül formunda ise ekstruzyonla; toz halinde ise ekstruzyon, kalenderleme pres veya çekme ile levha haline dönüştürülürler.
Vakum işlemi için levha ya hazır olarak alınır ve ısıtıldıktan sonra işlenir veya granül halindeki plastik, yukarıda da belirtildiği gibi, ekşimelerden levha halinde dönüştürüldükten sonra işlenir. Levhanın ısıtılması a) infraruj radyant ısıtıcıyla ve b) konveksiyonla ısıtma olmak üzere iki şekilde yapılır.
Vakumla şekillendirmede kullanılan makineler iki grupta toplanabilir. Bunlar: a) Rulo halindeki ince termoplastikleri işleyen sürekli rulo beslemu makineleri, b) Büyük ağır levhaları keserek işleyen makinelerdir. Sürekli rulo besleme makinesinde tabaklar, kutular ve buna benzer kaplar üretilir.
Rulo besleme makinesiyle şekillendirme iki türlü yapilır. Rulo halindeki hazır şerit veya levha makinenin merdanesine takılır ve ısıtıldıktan sonra şekillendirilir. İkinci yöntemde ise, şekillendirme makinesine ek olarak levha çekimi için bir ekstruderden yararlanılır. Ekstruderden çıkan levha şekillendirme ünitesine nakledilir.
Şekillendirmede kullanılan kalıplar erkek ve dişi olmak üzere ikiye ayrılırlar. Genellikle erkek kalıp piston gibi hareket eder. Vakum ve basınç, kullanılan şekillendirme araçlarmdandır. Basınç ve vakum birer piston gibi işlev yaparlar ve levhayı dişi veya erkek kalıba doğru iter veya çekerler. Ancak genel bir kural olarak vakum sadece dişi kalıp tarafına uygulanır. Vakum kalıba bir delikle bağlıdır. Vakum ayrıca, kalıp üzerideki havayı alarak şekillenecek levhanın kalıbın yüzeyine iyice yapışmasını, oturmasını sağlar. Böylece kalıpla levha arasında iyi bir ısı transferi gerçekleşir.
Kalıplar genellikle, ısıyı çabuk iletmesi bakımından alüminyumdan yapılır. Şekillendikten sonra plastiğin ısısı en kısa sürede alınarak soğutulur. Soğutma işlemi kalıp tabanına su vermekle yapılabildiği gibi, şekillendirme aygıtının içerisinden su geçirmekle de gerçekleştirilebilir.
En yaygın şekillendirme teknikleri: Taşkanlı şekillendirme, pistonla takviyeli şekillendirme, gererek şekillendirme, presle şekillendirme, basınçlı -pistonlu - vakum şekillendirmesi, vakumla kapma yoluyla şekillendirme, hava yataklı vakum şekillendirmesi ve sürekli olarak vakumla şekillendirmedir. Söz konusu bu tekniklerden bir kaçına aşağıda kısaca değinilmiştir.

Taşkanlı şekillendirme

Bu teknikte, termoplastik levha dişi bir kalıp içerisinde vakumla şekil­lendirilir. Bu amaçla levha özel tutucularla tutturularak, ya belirli bir sıcaklığa getirilerek veya belirli bir sıcaklıkta belirli bir süre tutularak ısıtılır. Isıtılan levha, kalıbın kenarıyla temas edecek şekilde kalıp üzerine oturtulur. Sonra atmosferik basınçla levha kalıba doğru itilerek, levhanın kalıbın şeklini alması sağlanır. Taşkanlı şekillendirmenin başka bir yapılış biçimi; vakuma karşı atmosferik basınç uygulama yerine, dişi kalıba doğru levhanın üzerine pozitif bir basınç tatbik etmektir.

Pistonla takviyeli şekillendirme

Taşkanlı şekillendirme ile bardak ve kutu gibi şekiller elde edilemediği için, bu amaçla genellikle pistonla takviyeli şekillendirme tekniği kullanılır. Bunun için levha ısıtıldıktan sonra vakumla aşağıya çekilir. İlk önce kalıbın merkezine oturtulur ve soğumaya bırakılır. Levha kalıp boşluğunu doldururken katılaşma devam eder. Ancak bu şekilde elde edilen bardak ve kapların çeperi çok ince ve zayıf olur. Bu nedenle hem şeklin düzgün olması ve hem de plastiğin iyi ve homojen dağılması için bir pistondan yararlanılır. Bu piston metal ya da ****dan yapılabilir, fakat fenolik ve epoksi reçinelerden yapılanları daha çok kullanılmaktadır. Çünkü bu tür pistonlar daha az ısı transfer ederler.

Presle şekillendirme

Birbirine benzer dişi ve erkek kalıplardan erkek olanının baskısıyla yapılan şekillendirmedir. Bu amaçla plastik levha dişi kalıp üzerine oturtulur. Erkek kalıp kapanınca levhanın preslenmesiyle istenen şekil verilmiş olur. Sıkışan hava kalıp tahliye sisteminden dışarı atılır.

Basınçlı - pistonlu - vakum şekillendirmesi

Plastik levha ısıtıldıktan ve dişi kalıp üzerine oturtulduktan sonra kalıp içerisine hava verilir. Basınçla levha bombeleşir. Daha sonra bombe üzerine bir pistonla basılır. Piston en alt noktaya gelince, vakum tatbik edilerek parçanın son şeklini alması sağlanır.

Sürekli olarak vakumla şekillendirme

Bu teknik, plastik madde ekstruderden geçirilip levha haline getirilerek uygulanabilir. Levha ekstruderi terk ederken yumuşak ve vakum şekillendirmenin istediği kıvamdadır. Vakumla şekillendirme kalıbı ekstruder ağzına olabildiğince yakın yerleştirilir. Kalıba vakum uygulanır, levha kalıbın şeklini alıp soğuduktan sonra kalıp açılır.

(1)Pistonsuz vakumla şekillendirme (negatif kalıplama)
(2)Pistonlu vakumla şekillendirme (3) Pozitif şekillendirme

Enjeksiyon Kalıplama (Püskürtme Döküm) Yöntemi

Yukarıda da değinildiği gibi bu yöntemde; toz veya granül halindeki plastik madde ısıtılarak akışkan duruma getirilir ve sonra istenilen şeklin verilebilmesi için basınç atında, kapalı bir kalıba püskürtülür. Kalıp içerisinde soğuyarak sertleşen plastik, kalıbın şeklini alır ve kalıp açılarak parça dışarı çıkarılır.

Enjeksiyonla Kalıplama

Özellikle termoplastiklerin işlenmesinde kullanılır. Bazıönlemler alınarak, termosetlere de uygulanabilir. Sistem; besleme hunisi, polimerin ergitildiği ve içinde hareketli bir sonsuz vida (veya pistonun) bulunduğu silindir ile kalıp olmak üzere başlıca üç kısımdan oluşur

Şekil Pistonlu (Torpidolu) Bir Enjeksiyon Kalıplama Sistemi.

Enjeksiyonla kalıplamada plastik parçalar, ergitme, kalıp boşluğuna doldurma, soğutma ve parçaların kalıptan çıkarılması kademelerinden geçilerek elde edilir. Besleme hunisine konulan toz veya granül polimer huninin titreşimleri ve vidanın emme hareketiyle enjeksiyon makinesine beslenir. Uygulanan ısıtma ve vidanın hareketi ile yaratılan sürtünme ısısı ve basınçla ergitilip; silindir Çıkışına (kalıba) doğru iletilir. Ergimiş polimer vidanın ileri doğru ani olarak itilmesi ile, çıkışa takılan kalıbın içine, sıvı halde enjekte edilir. Yüksek basınç ("kalıbın kapama gücü", 50-260 MPa) altında bir süre (15-20 sn.) kalıpta tutulan ürün, daha sonra soğutularak; kalıbın hareketli bölümünün açılmasıyla katı halde dışarı alınır. Bu arada vida tekrar geri çekilir.

Şekil Enjeksiyon Kalıbı ve Elde Edilen Plastik Parça.

ikinci periyot için besleme hunisinden silindire tekrar reçine aktarılır ve işlem böylece devam eder. Enjeksiyonla kalıplama enjekte ettikten sonra ikinci enjeksiyon için beklenen kısa süreler nedeni ile, kesikli olarak çalışan bir tekniktir (Şekil ).
İşleme hızını arttırmak amacı ile, çoklu döner kalıplar kullanılmakta ve bir basmada birden fazla kalıp doldurulabildiği gibi; doldurulan kalıbın, silindir ağzından çekilerek soğuma süresinde diğer seri kalıpların doldurulması da sağlanabilmektedir.

Tek kademeli klasik enjeksiyon sistemlerinde, besleme hunisine konmadan önce herhangi bir ön ısıtma uygulanmaz ve sistemde piston kullanılır. Modern ve seri çalışan (iki kademeli) enjeksiyon sistemlerinde ise ergitme süresini kısaltmak amacı ile, polimere ön ısıtma uygulaması yapılır ve sonsuz vida sistemi kullanılır. Günümüzde, otomatik olarak ve yüksek üretim hızları ile çalışan (10 sn.-2 dak/parça olarak) enjeksiyon sistemleri geliştirilmiştir.


Kolay ergimesi istenildiğinden enjeksiyonla kalıplama sisteminde kullanılacak polimerlerin, yüksek erime akış indeks değerinde (MFI=6-15) olması tercih edilmektedir.
Ergime akış indeks değeri daha düşük olan polimerlerin enjeksiyon sisteminde kullanılması, kalıbın iyi doldurulmaması ve enjeksiyon sisteminin zorlanması sonuçlarına yol açar veya işleme için gerek duyulacak enerjinin fazlalığı ve zamanın uzunluğu nedeniyle işlem ekonomisini yitirebilir.
Katılaşma sürecinde parça boyutlarında önemli ölçülerde çekme beklendiğinden (kalıpta çekme oranları olarak, amorf plastiklerde -polikarbonat ve PVC gibi- %0.3-0.7; yarı kristallilerde, AYPE gibi %1-4 değerleri verilebilir), kalıba basılan ergimiş polimerin basınç altında sertleştirilerek kalıp boşluğunun daha iyi doldurulması ve ölçü toleransları daha iyi olan parçaların eldesi sağlanır. Sıkıştırma basıncının, ayrıca; kalıpta kalan havayı atma özelliği de vardır ve belli basınç değerlerinin altında çalışıldığında parça içinde hava boşlukları kalabilmektedir.
Enjeksiyonla kalıplamada, alüminyum veya paslanmaz çelikten kalıplar kullanılır. Uygulanan yüksek basınçlar nedeni ile, kalıp malzemesinde dayanım değerlerinin yüksek olması istenir. İşlenecek polimer türüne bağlı olarak, parça ile temasta olan kalıp yüzeylerinin kalitesi ve türü farklı olabilir. Genelde kalıp iç yüzeylerinin plastik malzemenin yapışmaması için, "ayna kalitesinde" olması istenir. Hazırlanan kalıp veya kalıplar, sistemde tekrar tekrar kullanılabilir.
Enjeksiyon sistemlerinde silindir boyutları ile vida özellikleri işlenecek plastik türü ve üretim hızlarına göre seçilir. Genellikle, silindirin boy/çap oranı(L/D), 15-20/1'dir. Bu oran, termosetler için 12-16/1 olarak kullanılır. Kristalli polimerlerde daha yüksek olan ergime sıcaklıkları nedeni ile, uzun silindirler kullanılır.
Vidalı enjeksiyon sistemlerinde kullanılan vida, besleme- ergitme- ve itme olarak üç farklı kısımdan oluşur. Vidalarda, besleme bölgesindeki vida diş yüksekliğinin itme bölgesindekine oranı, "baskı oranı" olarak tanımlanır (bu değer, termoplastiklerde 2-3.5/1; termosetlerde 1/1 civarındadır). Besleme bölümünde polimer makineye yüklenir, sıkıştırılır, itilir ve ön ısıtılır. Ergitme bölgesinde ısıtma ile eriyik elde edilir ve itme (sıkıştırma) bölgesine gönderilir, iyice karıştırılmış ve artık sıvı halinde bulunan polimer, burgu önündeki silindir kısmına iletilir. Kalıba basılmaya hazır olarak burada bekler

Termoform Isıl Şekillendirme Yöntemini Kullanmanın Avantajları,

• Kullanılan sistemin ucuz olması,
• Kullanılan kalıpların, yüksek basınç ve sıcaklıklar söz konusu
• Olmadığından; özel olmaları gereğinin olmaması ve ucuz olmaları,
• Enjeksiyonla kalıplanamayan büyük ölçülerdeki parçaların ekonomik

olarak kalıplanmasıdır.

Termoform Isıl Şekillendirme Yöntemini Kullanmanın Dezavantajları

• Yönlenme nedeni ile, yine özellikle köşelerde yoğunlaşan "gerilim
  birikmesi" sorunu bulunmaktadır,
• Ürünlerde, özellikle köşe kısımlarında incelme oluşmaktadır.
• Sadece levha şeklindeki hammadde kullanılabilir ve bu nedenle bir ön

İşlemle Ürünlerde, özellikle köşe kısımlarında incelme oluşmaktadır,
levhanın hazırlanması gerekir;

• Parçanın eldesinden sonra, traşlama ve yüzey işleme gerekir ve bu
  da atık ve talaş oluşturur, dolayısı ile, malzeme kaybına yol açar.
• "Emek yoğun" ve işlem süreleri uzun bir tekniktir
  
  

Enjeksiyonla Isıl Şekillendirme Yöntemini Kullanmanın Avantajları(IML enjeksiyon),

· Enjeksiyon işleminde üretim hızı artırılabilir.
· Fire oranı düşüktür.
· Ürün kalitesi yüksektir.
· Raf ömrü uzundur
· Görseldir.Müşteri tarafından göze hitap eder.
· Hijenik olarak daha kalitelidir(otomasyon kullanıldığı için)k
· Etiketleme işçiliği yoktur(Kalıp içi etiketlenir (IML))
· Birim maliyeti ucuzdur(miktar fazla olması gerekmektedir).

Enjeksiyon Isıl Şekillendirme Yöntemini Kullanmanın Dezavantajları

· İlk yatırım çok yüksektir(Kalıp, makine ve otomasyon (robot)).
· Özel kalıp gerektirdiği için yapım süreleri uzundur.
· Etiket maliyeti yüksektir.