2025年大學大二（增材制造工程）增材制造產品研發(fā)設計綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.增材制造技術中，以下哪種工藝對材料的流動性要求較高？A.熔融沉積成型B.選擇性激光燒結C.光固化成型D.電子束熔融2.增材制造產品設計時，考慮支撐結構的主要目的是A.提高產品強度B.便于產品拆卸C.防止打印過程中零件變形D.增加產品美觀度3.對于復雜形狀的增材制造產品，優(yōu)化其內部結構主要是為了A.減少材料使用量B.提高打印速度C.增強產品散熱性能D.改善產品表面質量4.在增材制造過程中，影響成型精度的關鍵因素不包括A.材料收縮率B.打印噴頭直徑C.切片層厚D.環(huán)境溫度5.以下哪種材料不太適合用于增材制造？A.金屬粉末B.熱塑性塑料顆粒C.陶瓷漿料D.普通砂石6.增材制造產品設計時，如何提高產品的表面光潔度？A.增大切片層厚B.選擇合適的支撐結構C.降低打印速度D.增加填充密度7.增材制造技術相比傳統(tǒng)制造技術，在制造復雜結構產品時的優(yōu)勢在于A.加工精度更高B.材料利用率更高C.生產周期更短D.設備成本更低8.對于增材制造產品的力學性能測試，拉伸試驗主要用于測試A.材料的硬度B.材料的韌性C.材料的強度和延展性D.材料的疲勞壽命9.在增材制造工藝規(guī)劃中，確定打印方向主要考慮的因素是A.產品外觀B.支撐結構的設置C.打印設備的型號D.材料的特性10.增材制造產品設計時，如何考慮產品的可裝配性？A.增加產品的復雜度B.預留合適的裝配間隙C.采用特殊的表面處理D.選擇高強度材料第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述增材制造中熔融沉積成型（FDM）的工作原理。12.（15分）在增材制造產品研發(fā)設計中，如何進行材料的選擇？請詳細說明。13.（15分）舉例說明增材制造技術在航空航天領域的應用，并闡述其優(yōu)勢。14.（15分）材料：某企業(yè)計劃采用增材制造技術生產一批定制化的機械零件。這些零件形狀復雜，對精度要求較高。問題：請為該企業(yè)制定一份增材制造工藝方案，包括工藝選擇、參數(shù)設置以及質量控制措施。15.（15分）材料：隨著增材制造技術的不斷發(fā)展，其在醫(yī)療領域的應用越來越廣泛。例如，通過增材制造可以定制個性化的醫(yī)療器械。問題：請分析增材制造在醫(yī)療領域應用的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應的對策。答案：1.A2.C3.A4.B5.D6.C7.C8.C9.B10.B11.熔融沉積成型（FDM）的工作原理是：將絲狀的熱熔性材料加熱融化后，通過一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿X軸和Y軸移動，而工作臺則沿Z軸方向移動。根據(jù)產品的三維模型切片數(shù)據(jù)，控制噴頭在X、Y平面內的運動軌跡，將熔融的材料逐層堆積固化，最終形成三維實體模型。12.在增材制造產品研發(fā)設計中選擇材料，首先要考慮產品的使用要求，如機械性能、耐腐蝕性等。根據(jù)產品的功能需求確定材料類型，如金屬材料用于承受較大載荷的部件，塑料用于一些對重量和成本要求較高的場合。其次要考慮材料與增材制造工藝的適配性，不同工藝對材料的流動性、熱性能等有不同要求。還要關注材料的成本、供應穩(wěn)定性等因素。13.增材制造技術在航空航天領域可用于制造復雜的發(fā)動機葉片、航空結構件等。優(yōu)勢在于能夠制造傳統(tǒng)工藝難以加工的復雜形狀，提高零件的設計自由度；減少材料浪費，降低生產成本；快速響應設計變更，縮短研發(fā)周期。例如，通過增材制造可以優(yōu)化發(fā)動機葉片的內部結構，提高其性能。14.工藝選擇：可采用選擇性激光燒結工藝。參數(shù)設置：激光功率根據(jù)材料特性調整，掃描速度適中以保證燒結質量，鋪粉厚度根據(jù)零件尺寸確定。質量控制措施：打印前對材料進行預處理，打印過程中實時監(jiān)測溫度、激光能量等參數(shù)，打印后進行熱處理消除內應力，通過三坐標測量儀檢測尺寸精度，對表面質量進行打磨、拋光等處理。15.優(yōu)勢：能定制個性化醫(yī)療器械，滿足患者獨特需求；可快速制造復雜的醫(yī)療模型，輔助手術規(guī)劃；