增材制造模型設(shè)計職業(yè)技能等級理論考試題庫附答案一、單項選擇題（每題1分，共40分）1.在增材制造模型設(shè)計中，STL文件最常見的缺陷是A.面片法向反向?B.顏色失真?C.紋理拉伸?D.材質(zhì)缺失答案：A2.采用熔融沉積成型（FDM）工藝時，下列哪項參數(shù)對層間結(jié)合強(qiáng)度影響最大A.噴嘴溫度?B.平臺溫度?C.層厚?D.回抽速度答案：A3.若模型存在懸臂角度35°，無需支撐即可打印的材料通常是A.PLA?B.TPU?C.PEEK?D.尼龍?zhí)祭w答案：A4.在拓?fù)鋬?yōu)化流程中，目標(biāo)函數(shù)設(shè)置為“最小柔度”等價于A.最大化剛度?B.最小化質(zhì)量?C.最大化固有頻率?D.最小化應(yīng)力答案：A5.金屬選區(qū)激光熔化（SLM）過程中，為防止翹曲，常采用的掃描策略是A.棋盤分區(qū)?B.螺旋漸進(jìn)?C.單向掃描?D.隨機(jī)跳躍答案：A6.多材料噴墨3D打印中，顏色深度由哪項變量控制A.微滴體積?B.層厚?C.打印速度?D.基板溫度答案：A7.在晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計里，當(dāng)相對密度ρ=0.2時，若母體材料彈性模量E=2GPa，采用Gibson-Ashby公式估算，體心立方（BCC）晶格的等效模量約為A.32MPa?B.64MPa?C.128MPa?D.256MPa答案：C8.下列哪項不是STEP格式相較STL格式的優(yōu)勢A.保留B-rep信息?B.支持顏色?C.支持公差?D.文件體積更小答案：D9.在PolyJet支撐去除工序中，最環(huán)保的高壓水射流添加劑是A.氫氧化鈉溶液?B.烷基糖苷表活劑?C.次氯酸鈉?D.醋酸答案：B10.對SLA成型件進(jìn)行后固化時，光源波長通常選擇A.365nm?B.532nm?C.808nm?D.1064nm答案：A11.在金屬打印殘余應(yīng)力仿真中，熱彈塑性本構(gòu)模型忽略哪項參數(shù)會導(dǎo)致計算值偏低A.相變潛熱?B.熱膨脹系數(shù)?C.比熱容?D.泊松比答案：A12.采用碳纖維增強(qiáng)熱絲打印時，為提高導(dǎo)電性，纖維取向應(yīng)A.與電流方向一致?B.與電流方向垂直?C.隨機(jī)分布?D.呈45°交錯答案：A13.在增材制造設(shè)計準(zhǔn)則中，最小逃粉孔直徑一般不小于A.0.2mm?B.0.4mm?C.0.6mm?D.0.8mm答案：B14.若需打印0.3mm厚薄壁，F(xiàn)DM噴嘴直徑應(yīng)優(yōu)先選擇A.0.2mm?B.0.4mm?C.0.6mm?D.0.8mm答案：A15.在激光功率200W、掃描速度1200mm/s、艙口間距0.1mm條件下，SLM比能量約為A.16.7J/mm3?B.1.67J/mm3?C.0.167J/mm3?D.0.0167J/mm3答案：B16.對鈦合金植入物進(jìn)行多孔設(shè)計時，最佳孔徑范圍是A.200–400μm?B.400–600μm?C.600–800μm?D.800–1000μm答案：B17.在3-matic軟件中，對STL文件進(jìn)行“Remesh”操作的主要目的是A.減少三角面片數(shù)量?B.增加精度?C.修復(fù)法向?D.添加紋理答案：A18.下列哪種缺陷最容易在電子束熔化（EBM）過程中出現(xiàn)A.球化?B.層間未熔合?C.翹曲?D.飛濺答案：A19.當(dāng)使用尼龍粉末進(jìn)行SLS時，為提高刷新率，新舊粉推薦比例為A.30%舊粉+70%新粉?B.50%舊粉+50%新粉?C.70%舊粉+30%新粉?D.100%新粉答案：A20.在晶格結(jié)構(gòu)疲勞試驗中，最先發(fā)生破壞的位置通常是A.節(jié)點?B.支柱中段?C.支柱端部?D.單元體中心答案：A21.采用拓?fù)鋬?yōu)化后，再經(jīng)Laplacian平滑處理，會導(dǎo)致A.剛度下降?B.質(zhì)量增加?C.固有頻率升高?D.應(yīng)力集中答案：A22.在金屬打印件熱處理時，去應(yīng)力退火溫度一般設(shè)定在材料熔點的A.0.3Tm?B.0.5Tm?C.0.7Tm?D.0.9Tm答案：A23.對SLA透明樣件拋光時，最先使用的研磨膏粒徑應(yīng)為A.8000目?B.3000目?C.1000目?D.400目答案：D24.在Magics軟件里，對零件進(jìn)行“切割”操作時，為保證拼接精度，應(yīng)勾選A.保留切割面公差?B.自動修復(fù)?C.自動抽殼?D.自動排樣答案：A25.若需打印鏤空文字，最小推薦字高為A.3mm?B.5mm?C.7mm?D.10mm答案：B26.在增材制造中，用于減少熱梯度的預(yù)熱溫度越高，則A.表面粗糙度增加?B.尺寸精度下降?C.殘余應(yīng)力降低?D.硬度升高答案：C27.對FDM件進(jìn)行氯仿蒸汽拋光時，暴露時間一般控制在A.5–15min?B.30–45min?C.60–90min?D.120min答案：A28.在金屬打印支撐設(shè)計時，齒形支撐比塊體支撐更利于A.減少粉末滯留?B.提高散熱?C.降低去除難度?D.增加剛度答案：C29.采用DLP技術(shù)時，曝光時間過量會導(dǎo)致A.過固化膨脹?B.層間剝離?C.翹曲?D.氣泡答案：A30.在晶格填充軟件nTopology中，“TPMS”結(jié)構(gòu)指的是A.三周期極小曲面?B.三向交叉梁?C.三棱錐單元?D.三階貝塞爾答案：A31.對PEEK材料進(jìn)行FDM打印時，腔室溫度應(yīng)不低于A.80℃?B.120℃?C.160℃?D.200℃答案：B32.在金屬打印件CT檢測中，可識別的最小氣孔尺寸約為A.5μm?B.20μm?C.50μm?D.100μm答案：B33.采用水溶支撐（PVA）時，溶解效率最高的水溫為A.20℃?B.40℃?C.60℃?D.80℃答案：C34.在SLM成型中，惰性氣體流量過大將導(dǎo)致A.粉末吹散?B.氧化加劇?C.翹曲增加?D.球化答案：A35.對大型FDM件進(jìn)行分段打印后拼接，優(yōu)先選用的連接方式是A.榫卯+環(huán)氧膠?B.熱熔焊接?C.螺栓?D.超聲波焊接答案：A36.在拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果導(dǎo)出時，保留最大孔洞尺寸的目的是A.減少支撐?B.降低應(yīng)力集中?C.避免打印封閉空腔?D.提高表面質(zhì)量答案：C37.對金屬打印件進(jìn)行HIP處理時，壓力通常設(shè)定為A.10MPa?B.50MPa?C.100MPa?D.200MPa答案：C38.在增材制造設(shè)計評審中，DFAM的含義是A.面向增材制造的設(shè)計?B.增材制造數(shù)據(jù)格式?C.后處理工藝?D.質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)答案：A39.采用多激光SLM設(shè)備時，搭接區(qū)寬度一般設(shè)置為A.0.1mm?B.0.5mm?C.1.0mm?D.2.0mm答案：B40.在FDM件噴漆前，為提高附著力，應(yīng)首先使用A.異丙醇清洗?B.砂紙打磨?C.等離子處理?D.底涂劑答案：B二、多項選擇題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）41.下列哪些措施可有效降低SLM殘余應(yīng)力A.基板預(yù)熱?B.降低掃描速度?C.優(yōu)化掃描矢量?D.增加層厚?E.采用島形掃描答案：A、C、E42.關(guān)于晶格結(jié)構(gòu)描述正確的是A.相對密度越低，比強(qiáng)度越高?B.節(jié)點半徑增大可提高疲勞壽命?C.體心立方比面心立方吸能差?D.梯度晶格可減少應(yīng)力屏蔽?E.TPMS結(jié)構(gòu)適合骨小梁仿生答案：B、D、E43.在FDM工藝中，出現(xiàn)“象腳”缺陷的原因包括A.平臺過熱?B.首層間隙過小?C.冷卻風(fēng)扇未開?D.打印速度過快?E.材料吸濕答案：A、B、C44.下列屬于拓?fù)鋬?yōu)化約束條件的有A.體積分?jǐn)?shù)上限?B.最大位移?C.固有頻率?D.最小特征尺寸?E.最大應(yīng)力答案：A、B、C、D、E45.關(guān)于尼龍SLS后處理染色，下列正確的是A.酸性染料需沸水?B.分散染料適合淺色?C.染色前需脫脂?D.染色后需烘干?E.超聲波可加速染色答案：A、C、D、E46.在金屬打印支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需考慮A.熱傳導(dǎo)路徑?B.去除便利性?C.打印方向?D.支撐體積?E.支撐表面粗糙度答案：A、B、C、D47.下列哪些軟件可進(jìn)行晶格填充A.nTopology?B.3-matic?C.Magics?D.Netfabb?E.SolidWorks答案：A、B、C、D48.關(guān)于PEEK打印，正確的是A.需高溫噴嘴?B.需惰性腔室?C.玻璃化溫度145℃?D.可蒸汽拋光?E.耐磨性優(yōu)于PLA答案：A、B、C、E49.在DLP打印中，影響Z軸精度的因素有A.剝離高度?B.曝光時間?C.離型膜壽命?D.樹脂黏度?E.環(huán)境溫度答案：A、C、D、E50.對金屬打印件進(jìn)行銑削后處理時，應(yīng)注意A.殘余粉末清理?B.裝夾變形?C.刀具磨損?D.熱影響區(qū)?E.切削液選擇答案：A、B、C、E三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）51.STL文件格式支持顏色與紋理信息。?答案：×52.在拓?fù)鋬?yōu)化中，懲罰因子越大，灰度單元越少。?答案：√53.金屬打印件經(jīng)HIP后，致密度可接近100%。?答案：√54.FDM打印ABS時，關(guān)閉腔室熱風(fēng)可減少翹曲。?答案：×55.晶格結(jié)構(gòu)相對密度與彈性模量呈線性關(guān)系。?答案：×56.EBM工藝無需預(yù)熱粉末床。?答案：×57.采用水溶性支撐可完全避免后處理機(jī)械打磨。?答案：×58.在SLM中，增加層厚會降低表面粗糙度。?答案：×59.對SLA件進(jìn)行UV后固化會提高玻璃化溫度。?答案：√60.多激光打印時，搭接區(qū)硬度通常高于單激光區(qū)。?答案：√四、填空題（每空2分，共20分）61.在Gibson-Ashby公式中，蜂窩結(jié)構(gòu)屈服強(qiáng)度σ/σs與相對密度ρ的關(guān)系指數(shù)n通常取______。答案：1.562.金屬SLM常用惰性氣體為______。答案：氬氣63.在Magics中，修復(fù)STL文件常見命令為______。答案：FixWizard64.當(dāng)FDM噴嘴直徑0.4mm時，推薦最大層厚不超過______mm。答案：0.3265.鈦合金SLM打印后，去應(yīng)力退火溫度約為______℃。答案：65066.在nTopology中，創(chuàng)建TPMS結(jié)構(gòu)常用的隱函數(shù)為______。答案：Gyroid67.對PEEK進(jìn)行退火處理時，冷卻速率應(yīng)控制在______℃/min以下。答案：568.采用0.1mm層厚打印時，DLP單層曝光時間通常為______s。答案：1–369.在SLS中，尼龍12粉末刷新率指新粉占______%。答案：3070.對金屬打印件進(jìn)行噴砂常用介質(zhì)為______砂。答案：氧化鋁五、簡答題（每題10分，共30分）71.簡述面向增材制造的設(shè)計（DFAM）三大核心原則并舉例說明。答案：（1）功能集成：將多零件合并為單一部件，如液壓閥塊把流道、接口、傳感器安裝位一體化，減少密封圈數(shù)量。（2）輕量化：利用晶格、拓?fù)鋬?yōu)化減少冗余材料，如航空支架減重40%，固有頻率保持不變。（3）工藝約束適配：針對最小壁厚、懸臂角、逃粉孔等制定規(guī)則，如SLM件內(nèi)壁厚≥0.4mm，避免封閉空腔未熔合。72.列舉五種常見金屬打印缺陷的成因及對應(yīng)抑制措施。答案：（1）球化：掃描速度過快或氧含量高→降低速度、提高惰性氣體純度。（2）翹曲：殘余應(yīng)力大→基板預(yù)熱80℃、島形掃描、添加支撐。（3）未熔合：能量密度不足→提高激光功率或降低艙口間距。（4）氣孔：粉末含氫或保護(hù)不善→粉末烘干、真空轉(zhuǎn)注。（5）裂紋：熱裂敏感合金→調(diào)整成分、后熱處理HIP。73.說明晶格結(jié)構(gòu)在醫(yī)療植入物中的三大優(yōu)勢，并給出設(shè)計注意事項。答案：優(yōu)勢：①彈性模量可調(diào)，減少應(yīng)力屏蔽；②多孔利于骨長入；③降低質(zhì)量，減少患者負(fù)擔(dān)。注意事項：孔徑400–600μm利于骨整合；相對密度不低于12%保證強(qiáng)度；懸垂面需自支撐或添加微支撐；后處理需去除未熔粉末并超聲清洗；表面噴砂需控制粗糙度Ra≤30μm減少離子釋放。六、計算題（共20分）74.某鈦合金SLM工藝參數(shù)：激光功率P=250W，掃描速