鋁合金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造技術(shù)及應(yīng)用

鄭 博， 余圣甫， 禹潤縝， 李勇杰， 唐 論

華中科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430074

0 前言

高超音速飛行器具備多項(xiàng)航空、航天前沿科技，具有很大發(fā)展?jié)摿?，在惡劣條件下使用的高性能飛行器，對材料和結(jié)構(gòu)要求非常嚴(yán)格。點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)是一種由一定直徑和角度的單元桿件組成的空間網(wǎng)架類有序多孔結(jié)構(gòu)，鋁合金是制造點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的重要材料之一。鋁合金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具備比強(qiáng)度高、耐高壓等特點(diǎn)，是飛行器的主承力結(jié)構(gòu)，同時支撐熱防護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)用十分廣泛，如火箭發(fā)動機(jī)整流罩、儲氣箱體及發(fā)動機(jī)殼體等［1-2］。

現(xiàn)階段，金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的制備方法有熔模鑄造法［3-4］、沖壓成型法［5］與拉伸網(wǎng)折疊法［6-7］。Deshpande等［4］使用熔模鑄造工藝制備最小桿件直徑為1 mm的LM25鋁合金八面體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但該方法需制備相應(yīng)模具，流程復(fù)雜，成本高昂。Wadley等［5］采用自制正方形沖壓模，沖壓網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再將其折疊成四面體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，該方法工藝簡單，但沖壓產(chǎn)生過多廢料，材料利用率低。Kooistra等［7］使用拉伸網(wǎng)折疊法制備鋁合金金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，該方法節(jié)省材料，但工藝繁瑣，鋁合金多次變形，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低。這些制造瓶頸使金屬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用受到限制，急需一種工藝流程簡單、制造速度快和材料使用率高的新技術(shù)。

電弧增材制造技術(shù)具有開放的成形環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)大尺寸、高效率的柔性制造，但電弧熱源存在能量密度低、加熱范圍大等缺點(diǎn)，導(dǎo)致電弧增材制造點(diǎn)陣桿件的表面波動較大，很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)陣構(gòu)件的精確成形。激光-電弧增材制造技術(shù)對鋁合金電弧增材制造具有明顯的控形優(yōu)勢，在鋁合金電弧增材制造領(lǐng)域具有重大的技術(shù)優(yōu)勢［8-9］，有望用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)高精度電弧增材制造成形。

本文開展點(diǎn)陣電弧增材制造裝備、絲材和成形工藝方面研究，并應(yīng)用電弧增材制造技術(shù)制備典型點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件。

1 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)激光-電弧增材制造裝備

傳統(tǒng)電弧增材裝備難以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)高精度成形。Abe等人［10］采用FUNAC焊接機(jī)器人+林肯焊機(jī)（MAG模式）實(shí)現(xiàn)了低碳鋼點(diǎn)陣的制造，但制造點(diǎn)陣的復(fù)雜程度和成形精度難以滿足使用要求。因此，研發(fā)由增材制造單元、激光單元與監(jiān)測單元組成的點(diǎn)陣激光-電弧增材制造裝備，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精度、高效率制造。

增材制造單元是實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣構(gòu)件電弧增材制造的基本單元，由CMT弧焊機(jī)、機(jī)器人與變位機(jī)組成。CMT弧焊裝置產(chǎn)生電弧，其堆積熱輸入小。機(jī)器人用于控制焊槍位置，控制熔滴沉積位置。變位機(jī)具有2個自由度，與機(jī)器人集成，形成8軸協(xié)同電弧增材制造系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的增材制造。

激光單元包括激光發(fā)射器、槍頭和水冷裝置。激光單元用于實(shí)現(xiàn)對電弧的穩(wěn)定、壓縮及調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)高精度點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)制造。激光單元與增材制造單元通過自制夾具集成為一體（見圖1），具有多個自由度，可實(shí)現(xiàn)激光入射角度、光絲間距等參數(shù)的大范圍調(diào)節(jié)。

圖1 激光-電弧增材制造單元示意Fig.1 Laser arc additive manufacturing unit

監(jiān)測單元主要包括高速攝像系統(tǒng)和夾持系統(tǒng)。夾持系統(tǒng)由多自由度活動關(guān)節(jié)鉸鏈組成，將高速攝像系統(tǒng)固定于機(jī)器人手臂，如圖2所示。拍攝電弧與熔池形貌，觀察激光調(diào)控電弧形態(tài)，并傳送數(shù)據(jù)到上位機(jī)，通過相應(yīng)軟件對照片進(jìn)行處理，獲得電弧尺寸數(shù)據(jù)。

圖2 監(jiān)測單元Fig.2 Monitoring unit

集成增材制造單元、激光單元與監(jiān)測單元，獲得激光約束電弧復(fù)合能場、多自由度電弧增材制造裝備，如圖3所示。

圖3 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)激光—電弧增材制造裝備Fig.3 WAAM equipment of lattice structure

2 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造用絲材

當(dāng)前階段，航空航天領(lǐng)域的點(diǎn)陣電弧增材制造絲材主要為商業(yè)2xxx（Al-Cu-Mg系列）與7xxx（Al-Zn-Mg-Cu系列）鋁合金［11-13］絲材。但現(xiàn)有鋁合金熱導(dǎo)率高，難以滿足點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的隔熱需求。研發(fā)陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基藥芯絲材，通過在鋁合金藥芯絲材中加入陶瓷相，能降低點(diǎn)陣桿件的熱導(dǎo)率，提高點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的隔熱性能。

在絲材藥芯中加入NiO金屬氧化物，Al與NiO金屬氧化物發(fā)生置換反應(yīng)，可在桿件金屬中獲得自生Al2O3陶瓷相，提高桿件金屬的隔熱性能。再加入適量的Cu元素，由于Cu元素的固溶強(qiáng)化和Al2Cu相的第二相強(qiáng)化作用，可以極大提高強(qiáng)度。此外，向絲材中加入Mn、Ti、V、Zr微量元素，用于提高桿件金屬的綜合性能。設(shè)計的自生Al2O3相鋁合金藥芯絲材的化學(xué)成分如表1所示。

表1 自生Al2O3相鋁合金藥芯絲材化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）Table 1 Chemical composition of in-situ Al2O3 phase Al alloy core wire （wt.%）

鋁合金藥芯絲材的制備過程為：先將一定尺寸和厚度的鋁帶軋制為U形，再將混合好的合金粉末均勻送入鋁帶U形槽中包圓成絲，經(jīng)后續(xù)多次拉拔減徑得到設(shè)計直徑的絲材。因此，鋁合金藥芯絲材制備工藝可分為三個部分：鋁帶選型及熱處理、藥芯粉末粒徑選取和絲材拉拔減徑。

退火時間1 h、不同退火溫度下的鋁帶光鏡圖像如圖4所示?？梢钥闯觯滠垜B(tài)鋁帶晶粒呈細(xì)長狀，晶粒沿軋制方向延伸；在240 ℃退火后，鋁帶晶粒開始出現(xiàn)明顯再結(jié)晶，長條狀晶粒開始轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶。

圖4 不同退火溫度下鋁帶的光鏡圖像Fig.4 Optical microscope images of Al strip at different annealing temperatures

不同熱處理參數(shù)下鋁帶的抗拉強(qiáng)度和伸長率如圖5所示。退火溫度0～200 ℃時，鋁帶抗拉強(qiáng)度僅略微降低，伸長率少量上升。當(dāng)退火溫度超過200 ℃，由于晶粒開始發(fā)生再結(jié)晶，鋁帶強(qiáng)度顯著下降，伸長率顯著上升。在相同退火溫度下，將退火時間由1 h延長至2 h，鋁帶抗拉強(qiáng)度變化較小，鋁帶伸長率出現(xiàn)明顯下降。

圖5 不同熱處理參數(shù)下鋁帶的抗拉強(qiáng)度和伸長率Fig.5 Tensile strength and elongation of Al strip under different heat treatment parameters

根據(jù)鋁帶熱處理結(jié)果，結(jié)合絲材拉拔過程對鋁帶強(qiáng)度的要求，將鋁帶熱處理工藝定為退火溫度240 ℃、退火時間1 h，以確保鋁帶拉拔過程中具有足夠的強(qiáng)度和塑性。

Al粉和Cu粉流動性測試卡爾指數(shù)FI曲線如圖6所示。粉體粒徑對其FI影響顯著，在相同粒徑下，Cu粉FI均高于Al粉，粉體粒徑超過250 μm后，兩種粉末FI增加率開始降低，粒徑對其FI提升作用下降。綜合粉體流動性測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選用粒徑均為250 μm的Al粉和Cu粉作為藥芯材料，藥芯中其余微量金屬粉末粒徑也選用250 μm。

圖6 Al粉和Cu粉的流動性曲線Fig.6 Flow curves of Al and Cu powders

拉絲模設(shè)計孔徑如表2所示，將拉絲模加工并安裝到拉絲成型機(jī)。將經(jīng)退火熱處理后的鋁帶和合金粉末裝入拉絲成型機(jī)中，以一定拉絲速度制備出直徑1.2 mm的鋁合金藥芯絲材，經(jīng)過除油劑清洗和烘干得到成品絲材。

表2 拉絲模具的壓縮率及孔徑Table 2 Compression rate and aperture of drawing die

藥芯絲材單元桿成形時的熔滴過渡過程如圖7所示?？梢钥闯?，藥芯絲材熔滴過渡過程平穩(wěn)，熔滴接觸過渡期間沒有發(fā)生爆斷。

圖7 單元桿成形時的熔滴過渡過程Fig.7 Droplet transfer process during unit rod forming

藥芯絲材單元桿成形時的電弧燃燒形態(tài)如圖8所示?？梢钥闯?，電弧燃燒時具有良好的挺度和指向性，未出現(xiàn)電弧漂移和偏轉(zhuǎn)等不良現(xiàn)象。

圖8 單元桿成形時的電弧燃燒形態(tài)Fig.8 Arc combustion pattern during unit rod forming

藥芯絲材單元桿成形時的點(diǎn)陣單元桿宏觀形貌如圖9所示。可以看出，鋁合金藥芯絲材成形單元桿表面光亮、無氣孔、無裂紋，單元桿的算術(shù)平均粗糙度Ra為9.60 μm。

圖9 單元桿宏觀形貌和表面輪廓測量結(jié)果Fig.9 Measurement results of macroscopic shape and surface profile of unit rod

由圖7～圖9表明，開發(fā)的藥芯絲材具有良好的電弧工藝性能，成形單元桿表面質(zhì)量良好。經(jīng)激光導(dǎo)熱儀測試，在室溫條件下，不含NiO藥芯絲材成形的單元桿熱導(dǎo)率為138.9 W/（m·K），而含1.5%NiO藥芯絲材成形的單元桿熱導(dǎo)率為103.7 W/（m·K），降低了約35 W/（m·K）。

3 激光約束電弧增材制造技術(shù)

點(diǎn)陣桿件成形精度取決于電弧穩(wěn)定性。電弧熱源存在能量密度低、電弧穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，導(dǎo)致電弧增材制造點(diǎn)陣桿件表面波動大，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)陣構(gòu)件的高精確成形。Ono等人［14］研究發(fā)現(xiàn)激光對電弧存在約束作用，能提高電弧穩(wěn)定性和成形質(zhì)量。研究激光約束電弧增材制造技術(shù)，分析激光對電弧的影響規(guī)律及影響機(jī)理，通過激光約束電弧增材制造技術(shù)提高點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)成形精度。

圖10為采用熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊（MAG Welding）增材制造的電弧形貌?？梢钥闯?，電弧形貌不穩(wěn)定，表現(xiàn)為圓柱體、圓錐體、半球形。這是因?yàn)殡娀囟容^低，電弧內(nèi)部粒子電離程度低，帶電粒子少，導(dǎo)電性差，陰極斑點(diǎn)位置波動跳躍，導(dǎo)致電弧穩(wěn)定性差。

圖10 MAG電弧形貌Fig.10 MAG arc shape

而激光作用于電弧后，激光-MAG復(fù)合電弧增材的電弧形貌如圖11所示，電弧形貌皆為圓柱體，燃燒穩(wěn)定。這是因?yàn)榧す馐闺娀?nèi)部粒子受激，產(chǎn)生大量等離子體，電弧受到等離子體的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此電弧穩(wěn)定性好。

圖11 激光-MAG電弧形貌Fig.11 Laser-MAG arc shape

圖12 為不同激光電弧間距（DLA）激光-MAG復(fù)合電弧和MAG電弧的尺寸對比。統(tǒng)計電弧尺寸波動與方差結(jié)果如表3所示。與MAG電弧尺寸相比，激光-MAG復(fù)合電弧尺寸方差均減小，波動性下降，穩(wěn)定性提高，電弧的峰值尺寸也降低，電弧尺寸大幅度壓縮。通過對比不同DLA下的電弧尺寸及方差可知，當(dāng)DLA=1 mm時，電弧尺寸的方差最低，電弧穩(wěn)定性最高，當(dāng)DLA從1 mm增加到3 mm，電弧尺寸方差從0.08增加到0.19，電弧穩(wěn)定性降低。

圖12 不同光絲間距下電弧尺寸變化Fig.12 Arc size change under different DLA

表3 不同DLA下電弧尺寸的波動與方差Table 3 Arc size and variance under different DLA

焊接電流為70 A，直接電弧增材制造與激光功率250 W、DLA1 mm激光-電弧增材桿件成形對比如圖13所示。由圖可知，與直接電弧增材制造桿件相比，激光復(fù)合電弧增材制造的桿件平直度有所提高，不存在桿件彎曲現(xiàn)象，表明堆積電弧穩(wěn)定性有所提高。同時，桿件表面粗糙度Ra由8.47 μm降低為6.23 μm，表面波動降低了26%，表明激光約束電弧增材制造技術(shù)可提高點(diǎn)陣桿件的成形精度。

圖13 電弧/激光約束電弧成形點(diǎn)陣桿件宏觀照片F(xiàn)ig.13 Macrophotograph of arc/laser constrained arc of formed lattic rod

如圖14所示，基于電磁學(xué)原理可知，電磁力的方向指向電弧軸線，在電磁力的作用下電弧壓縮。激光激發(fā)更多的中性粒子變成帶電粒子，使磁場強(qiáng)度B增加。由電磁力公式可知，電磁力F與B正相關(guān)。B增加使F增大，電弧壓縮，尺寸減小。同時，電弧內(nèi)部中性粒子吸收激光能量，帶電粒子數(shù)量增加，因此改善了電弧穩(wěn)定性。

圖14 電磁場示意Fig.14 Electromagnetic field diagram

4 電弧增材制造金屬點(diǎn)陣桿件成形控制

點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單元桿直徑和傾角的精確控制是保證點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔熱和承載性能的基礎(chǔ)。MX3D公司使用電弧增材制備了不同角度單元桿件，但其控制桿件尺寸的方法不明確。Zhang等人［15］研究304不銹鋼點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的電弧增材制造技術(shù)，表明熱輸入量和預(yù)置層高是調(diào)控精度的主要參數(shù)。但現(xiàn)有研究沒有深入分析電弧增材制造鋁合金點(diǎn)陣桿件的過程，因此研究電弧增材制造桿件的熔滴過渡、直徑和角度控制方法，獲得點(diǎn)陣桿件直徑、角度調(diào)控技術(shù)是制造高精度點(diǎn)陣桿件的關(guān)鍵。

4.1 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單元桿件的直徑控制

電弧增材制造點(diǎn)陣單元桿熔滴過渡和凝固過程如圖15所示。絲材與單元桿件接觸，電弧起弧燃燒（見圖15a）；隨后絲材回抽，電弧拉長，電流/電壓增加（見圖15b）；電弧熔化絲材形成熔滴，并且不斷長大（見圖15a～15d）；隨著絲材進(jìn)給，熔滴進(jìn)一步長大（見圖15e～15g）；熔滴與桿件頂端接觸短路，絲材回抽，熔滴在表面張力和重力的作用下過渡到桿件頂部（見圖15h～15k）；液態(tài)堆積金屬流動鋪展直至凝固（見圖15l～15n）；過渡下一層，電弧重新起弧，堆積金屬熔化進(jìn)一步鋪展，凝固形成新一層堆積金屬（見圖15o～15r）。如此逐層增材制造出單元桿件。

圖15 電弧增材制造的熔滴過渡和凝固過程Fig.15 Droplet transfer and solidification process of WAAM

調(diào)節(jié)脈沖周期內(nèi)電流、電壓和周期來控制電源脈沖周期總能量，從而控制熔滴體積。調(diào)節(jié)數(shù)字化電源，控制電源脈沖波形中的脈沖個數(shù)，從而控制熔滴個數(shù)。通過控制熔滴體積和熔滴個數(shù)即可以實(shí)現(xiàn)桿件直徑的控制。

圖16為采用不同電流、焊接電壓、熔滴體積和熔滴個數(shù)制備的不同直徑單元桿件，用體式顯微鏡拍攝并利用圖像處理軟件測得尺寸如圖16b所示。由圖可知，電弧增材制造可獲得直徑為2.5～7.0 mm的點(diǎn)陣桿件，其制造精度誤差在2%以內(nèi)。

圖16 不同直徑的單元桿件Fig.16 Rods with different diameters

4.2 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單元桿件的角度控制

將桿件傾斜角度定義為α，α由桿件層間成形金屬的高度h和橫向偏移量x確定，見圖17a。而h、x與焊槍縱向運(yùn)動值h′和偏移運(yùn)動值x′對應(yīng)，見圖17b。通過控制焊槍縱向和橫向運(yùn)動量即可實(shí)現(xiàn)桿件角度的控制。

圖17 單元桿件角度控制原理示意Fig.17 Rod angle control principle diagram

圖18 a為制備的不同角度桿件，測得尺寸見圖18b。電弧增材制造可獲得角度在15°～90°的桿件，其制造精度誤差在4%以內(nèi)。

圖18 不同角度的單元桿件Fig.18 Rods with different angles

5 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造工藝應(yīng)用

5.1 平面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造

采用平面切片逐層打印點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，將點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)劃分為兩個部分：單元桿件部分和節(jié)點(diǎn)部分。采取由下至上的順序?qū)Ω鞑糠址謩e成形。利用平面切片方法獲得單元桿件部分和節(jié)點(diǎn)部分的打印坐標(biāo)，用機(jī)器人語言編寫打印程序，獲得dat.、src.文件，導(dǎo)入機(jī)器人控制面板，實(shí)現(xiàn)平面金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的逐層打印成形。

平面金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件如圖19所示。利用萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)測試點(diǎn)陣的抗壓強(qiáng)度，平均壓縮強(qiáng)度為58.53 MPa，說明點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有高的承載性能。

圖19 平面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件Fig.19 Component of planar lattice structure

5.2 圓柱面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造

在打印過程中，同一列點(diǎn)陣路徑點(diǎn)打印完成后，變位機(jī)帶動圓柱面基底旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為點(diǎn)陣單胞的旋轉(zhuǎn)角θ。利用圓柱面切片獲得打印路徑點(diǎn)，獲得所有打印路徑后，用機(jī)器人語言編寫控制程序，導(dǎo)入機(jī)器人控制面板。通過機(jī)器人和變位機(jī)聯(lián)合運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)圓柱面金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的逐層打印成形。

圓柱面金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件如圖20所示，單元桿傾角最大誤差不超過1°，最大誤差率為1.8%。制備外殼體，在點(diǎn)陣測試件的外殼體上表面施加均勻熱源，熱源溫度為500 ℃，施加時間600 s，測試件下表面溫度約93 ℃，說明點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有較高的隔熱性能。

圖20 圓柱面雙層金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件Fig.20 Component of cylindrical lattice structure

5.3 曲母線面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材制造

曲母線面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)打印分為點(diǎn)陣單胞打印和點(diǎn)陣構(gòu)件打印。其中，點(diǎn)陣單胞為先同層打印，再逐層打印策略；點(diǎn)陣構(gòu)件為排—列—層的打印順序。采用曲母線面切片方法獲得打印路徑點(diǎn)。采用起始位置修正、變工藝參數(shù)值、2次沉積控制熔滴沉積量工藝實(shí)現(xiàn)同層高度補(bǔ)償，確保點(diǎn)陣桿件高精度成形。

曲母線面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件如圖21所示。曲母線面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單元桿成形角度最大誤差為±0.4°，成形桿長最大誤差為±0.26 mm，具有較高的成形精度。

圖21 曲母線面雙層金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件Fig.21 Component of curved busbar lattice structure

6 結(jié)論

（1）采用激光約束電弧、變位機(jī)和機(jī)器人協(xié)同的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)電弧增材裝備，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精度、高效率成形。

（2）設(shè)計并制備采用添加NiO顆粒原位反應(yīng)Al2O3陶瓷相的藥芯絲材，可降低堆積桿件的熱導(dǎo)率，提高隔熱性能。

（3）激光使電弧內(nèi)部帶電粒子大幅度增加，可使電弧穩(wěn)定，同時約束電弧，提高成形點(diǎn)陣精度。

（4）控制熔滴體積與個數(shù)，可制備不同直徑桿件（2.5～7.0 mm）；控制電弧槍縱向與橫向運(yùn)動，可制備不同角度桿件（15°～90°）。

（5）獲得了平面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)、圓柱面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和曲母線面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示范件，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的壓縮強(qiáng)度為58.53 MPa，在點(diǎn)陣測試件的上表面施加均勻熱源，熱源溫度為500 ℃，施加時間600 s，測試件下表面溫度約93 ℃，這表明點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)具有較高的承載性能與隔熱性能。