手机浏览网
灌注工艺：标准系统和巴斯夫产品的比较
最适合的复合材料
然而，叶片的长度极限并不是由材料决定的，其本质原因还是经济方面的，因为风机的盈利能力只能随着叶片直径增加到有限的程度。大型风机固然效率更高，但运输和安装成本也更昂贵，因此其盈利能力受到许多因素的影响，这些因素对于叶片的制造非常重要。
为解决风能行业面临的这些挑战，德国巴斯夫公司最近开发了一种专门用于大型风机叶片制造的环氧树脂系统，并通过了德国劳氏船级社（GL）的认证。一个由固化剂、加速剂和添加剂组成的商标为Baxxodur的系统，可以使这些环氧树脂得到高质量的加工。
在欧洲，海上风电的发展在许多国家占有重要地位。德国波恩的欧洲风能协会（EWEA）在关于海上风电的报告中预测，到2020年，发电能力达到20-40 GW的海上风场将接入输电网。
“我们预计2014年海上风电新增装机容量将达到4200 MW。”西门子风电集团CEO Andreas Nauen说。该公司在2007和2008年获得了最多的海上装机合同。
在此背景下，材料供应商面临的挑战非常明显，特别是叶片制造行业的供应商。对于跨度超过100米的风机，传统的聚酯树脂基复合材料逐渐被弹性更好 的纤维增强环氧树脂基材料取代。巴斯夫最新开发的环氧树脂系统一方面可用于大型叶片的长时间生产工艺中，另一方面可以缩短固化时间，缩短周期长度。单支叶片的周期长度可缩短30%左右。
即使是40米长的叶片，也要承受巨大的压力。叶片边缘的重量载荷可达70 kN左右（相当于5辆大众高尔夫车的重量），其转速取决于向外的离心力，特别是作用在切线方向上的风力（取决与风速），而这一切会在叶片根部产生大约6000 kNm（相当于11辆大众高尔夫作用在叶片尖端的重力）的弯矩。
为了满足这些需求，制造商主要采用环氧树脂系统和玻纤毡用于结构的增强。这些增强层不是编织在一起的，而是一层接一层的叠放在一起，或采用多层材料。在这一领域，碳纤维也有应用，但由于其价格昂贵，产量又少，用量并不多；而其他纤维材料（芳纶纤维或玄武岩纤维）还没有应用。
固化：标准系统和巴斯夫产品的比较
在大型叶片的制造中，纤维或纤维毡首先用两种液态成分——树脂和固化剂——浸渍，这两种成分在模具中受热后会发生反应，形成一种非常坚固的聚合物。由基体和纤维组成的这种系统会形成一种纤维复合材料，为叶片提供必要的机械稳定性。
灌注工艺
树脂浸渍主要有四种方法。在层压工艺中，采用人工浸渍法将干性纤维毡浸入环氧树脂系统中。在灌注工艺中，采用真空法将环氧树脂吸到模具内的干性纤维毡内。第三种方法是将纤维毡在模具外预先浸渍，使其半固化，再将半硬质的材料铺放到模具中进行最终的固化（预浸渍技术）。对于又长又圆的部件，预浸渍的纤维在固化前被缠绕到模具上，然后采用热固化方法固化（纤维缠绕技术）。
以上四种方法通常都可以制造风机的主要结构部件，其中包括厚重的多层叶根（将压力传送到轮毂）和内部结构加强筋，它们承受着作用在整个叶片长度上的大部分压力。第三种部件是中空叶片的外层，它实现了叶片的空气动力学功能，采用浇注或粘结法固定在叶根和内部结构上。
用于风能行业的新型灌注系统有两部分组成 ：树脂和固化剂。胺类化合物通常被用作固化剂，因为它们能够很好地满足叶片的机械稳定性和加工性能需求。
