2025年高職第二學年（增材制造）金屬3D打印工藝測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）本卷共20小題，每小題2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.以下哪種金屬材料不適合用于金屬3D打印工藝？A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.鈦合金D.木材（答案：D）2.金屬3D打印工藝中，選區(qū)激光熔化技術(shù)的英文縮寫是？A.SLMB.SLSC.FDMD.EBM（答案：A）3.金屬3D打印過程中，粉末材料的粒度對成型質(zhì)量有重要影響，一般來說，粒度越?。緼.成型精度越高，但鋪粉難度增大B.成型精度越低，鋪粉難度減小C.成型精度和鋪粉難度都降低D.成型精度和鋪粉難度都增大（答案：A）4.下列關(guān)于金屬3D打印設(shè)備的激光系統(tǒng)，說法錯誤的是？A.激光功率越高越好B.激光光斑尺寸影響成型精度C.激光波長會影響材料對激光的吸收D.激光的穩(wěn)定性很關(guān)鍵（答案：A）5.金屬3D打印工藝中，預(yù)熱的目的不包括？A.降低材料的流動性B.減少成型過程中的熱應(yīng)力C.提高粉末的鋪展性D.使材料更好地吸收激光能量（答案：A）6.哪種后處理工藝可以提高金屬3D打印零件的表面光潔度？A.熱處理B.打磨C.滲碳D.氮化（答案：B）7.金屬3D打印中，支撐結(jié)構(gòu)的作用主要是？A.增加零件的強度B.便于零件的取出C.提高成型效率D.防止零件變形（答案：D）8.對于金屬3D打印的薄壁結(jié)構(gòu)，以下說法正確的是？A.壁厚越薄越好打印B.壁厚過薄容易產(chǎn)生缺陷C.壁厚對成型質(zhì)量無影響D.薄壁結(jié)構(gòu)不需要支撐（答案：B）9.金屬3D打印工藝中，影響成型零件密度的因素不包括？A.激光掃描速度B.粉末鋪粉厚度C.零件的形狀D.打印機的品牌（答案：D）10.以下哪種金屬3D打印工藝對材料的純度要求相對較低？A.電子束熔煉B.激光近凈成型C.電弧增材制造D.選區(qū)激光燒結(jié)（答案：C）11.金屬3D打印過程中，層厚的選擇會影響？A.成型時間和精度B.材料的利用率C.零件的顏色D.設(shè)備的使用壽命（答案：A）12.對于金屬3D打印的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以下處理方式不合理的是？A.優(yōu)化設(shè)計以簡化結(jié)構(gòu)B.采用特殊的支撐結(jié)構(gòu)C.直接打印，不考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)D.分區(qū)域打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)（答案：C）13.金屬3D打印工藝中，粉末材料的流動性與以下哪個因素關(guān)系不大？A.粉末的粒度分布B.環(huán)境濕度C.打印設(shè)備的型號D.粉末的形狀（答案：C）14.哪種金屬3D打印工藝可以實現(xiàn)較高的成型速度？A.激光粉末床熔融B.電子束自由成形制造C.電弧增材制造D.選區(qū)激光熔化（答案：C）15.金屬3D打印零件的力學性能主要取決于？A.打印設(shè)備的精度B.后處理工藝C.材料本身和成型工藝D.零件的尺寸大?。ù鸢福篊）16.金屬3D打印工藝中，掃描策略對成型質(zhì)量的影響不包括？A.零件的密度分布B.表面粗糙度C.成型時間D.材料的化學成分（答案：D）17.以下哪種金屬在金屬3D打印中應(yīng)用較為廣泛且具有良好的綜合性能？A.銅B.鎂C.鎳基合金D.鋅（答案：C）18.金屬3D打印過程中，如何減少熱應(yīng)力引起的零件變形？A.快速冷卻B.降低激光功率C.合理設(shè)計掃描路徑和預(yù)熱D.增加支撐結(jié)構(gòu)數(shù)量（答案：C）19.對于金屬3D打印的多孔結(jié)構(gòu)零件，以下說法錯誤的是？A.可以通過控制工藝參數(shù)實現(xiàn)不同孔隙率B.多孔結(jié)構(gòu)有利于減輕重量C.多孔結(jié)構(gòu)會降低零件的強度D.設(shè)計多孔結(jié)構(gòu)時要考慮流體力學性能（答案：C）20.金屬3D打印工藝中，材料的熱膨脹系數(shù)對成型有何影響？A.熱膨脹系數(shù)大，成型精度高B.熱膨脹系數(shù)小，成型難度小C.熱膨脹系數(shù)大會導致零件尺寸精度偏差D.熱膨脹系數(shù)與成型無關(guān)（答案：C）第II卷（非選擇題，共60分）21.（10分）請簡述金屬3D打印工藝中選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）和選區(qū)激光熔化（SLM）的區(qū)別。22.（10分）在金屬3D打印過程中，如何控制粉末材料的鋪粉均勻性？23.（15分）結(jié)合實際應(yīng)用，談?wù)劷饘?D打印工藝在航空航天領(lǐng)域的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。24.（15分）閱讀材料：在金屬3D打印某零件時，發(fā)現(xiàn)零件表面有明顯的條紋缺陷。已知打印參數(shù)包括激光功率、掃描速度、層厚等，粉末材料粒度均勻。請分析可能導致條紋缺陷的原因，并提出改進措施。25.（20分）材料：隨著金屬3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來越受到關(guān)注。一些汽車零部件采用金屬3D打印工藝制造，不僅可以實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一體化成型，還能有效減輕零部件重量，提高汽車的性能。但同時也面臨著成本較高、質(zhì)量穩(wěn)定性有待提高等問題。請根據(jù)上述材料，結(jié)合金屬3D打印工藝的原理和特點，分析其在汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的前景和發(fā)展方向。答案21.選區(qū)激光燒結(jié)（SLS）是采用激光有選擇地分層燒結(jié)固體粉末材料，并使燒結(jié)成型的固化層與下面已燒結(jié)的層面熔結(jié)在一起，逐步得到三維實體模型。選區(qū)激光熔化（SLM）是利用高能量密度的激光束，將金屬粉末完全熔化，逐層凝固堆積形成致密的三維實體零件。區(qū)別在于：SLS燒結(jié)的粉末不完全熔化，零件致密度相對較低；SLM粉末完全熔化，零件致密度高。SLS可使用多種材料，包括高分子材料等；SLM主要用于金屬材料。SLS成型精度相對低一些；SLM成型精度高。22.首先要選擇流動性好且粒度均勻的粉末材料。采用合適的鋪粉裝置，如刮板等，保證鋪粉過程平穩(wěn)?？刂其伔酆穸龋苊膺^厚或過薄。在鋪粉前對粉末進行適當預(yù)處理，如干燥等。優(yōu)化鋪粉路徑，可采用往復(fù)式或螺旋式等路徑，提高鋪粉均勻性。23.優(yōu)勢：能夠制造復(fù)雜形狀的航空航天零部件，實現(xiàn)一體化成型，減輕結(jié)構(gòu)重量，提高燃油效率等。可以快速響應(yīng)設(shè)計變更，縮短研發(fā)周期?？筛鶕?jù)不同需求定制特殊性能的材料。挑戰(zhàn)：材料成本高，尤其是高性能金屬材料。成型精度和質(zhì)量穩(wěn)定性有待進一步提高，以滿足航空航天嚴格的質(zhì)量要求。設(shè)備成本高，維護難度大。24.可能原因：激光掃描速度不均勻，導致能量分布不一致。層厚設(shè)置不合理，相鄰層之間結(jié)合不良。粉末材料在鋪粉過程中存在局部堆積差異。改進措施：檢查激光掃描系統(tǒng)，確保掃描速度穩(wěn)定。重新評估層厚參數(shù)，選擇合適的值。優(yōu)化鋪粉工藝，提高鋪粉均勻性，可通過多次鋪粉或調(diào)整鋪粉設(shè)備參數(shù)來實現(xiàn)。25.前景：隨著技術(shù)的不斷進步，金屬3D打印在汽車制造領(lǐng)域有望實