2025年高職增材制造技術(shù)應(yīng)用（3D打印技術(shù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種3D打印技術(shù)不屬于熔融沉積成型工藝？A.FDMB.SLSC.FFFD.MIM答案：B2.3D打印材料中，哪種材料常用于制造高精度、高強(qiáng)度的功能性零件？A.光敏樹脂B.尼龍C.石膏D.陶瓷答案：B3.3D打印模型時(shí)，支撐結(jié)構(gòu)的作用是？A.增加模型的美觀度B.防止模型在打印過程中變形C.提高打印速度D.減少材料消耗答案：B4.以下關(guān)于3D打印的分層厚度，說法正確的是？A.分層厚度越大，打印精度越高B.分層厚度越小，打印時(shí)間越長C.分層厚度與打印精度無關(guān)D.分層厚度越大，表面質(zhì)量越好答案：B5.3D打印設(shè)備中的噴頭溫度對(duì)打印質(zhì)量有重要影響，一般來說，噴頭溫度過高會(huì)導(dǎo)致？A.材料擠出不暢B.模型表面粗糙C.材料過度融化，影響成型精度D.打印速度變慢答案：C6.以下哪種3D打印技術(shù)適合制造復(fù)雜的空心結(jié)構(gòu)零件？A.立體光固化成型B.選擇性激光燒結(jié)C.電子束熔融D.熔融沉積成型答案：A7.3D打印過程中，模型的切片處理是為了？A.將模型轉(zhuǎn)換為打印機(jī)可識(shí)別的指令B.優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)C.減少模型的文件大小D.提高模型的打印速度答案：A8.3D打印材料的收縮率會(huì)影響模型的尺寸精度，以下哪種材料收縮率相對(duì)較大？A.金屬材料B.高分子材料C.陶瓷材料D.復(fù)合材料答案：B9.3D打印設(shè)備的打印平臺(tái)溫度設(shè)置的目的是？A.使模型更好地附著在平臺(tái)上B.提高打印速度C.降低材料的粘度D.改善模型的表面質(zhì)量答案：A10.以下關(guān)于3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢，說法錯(cuò)誤的是？A.打印速度將越來越快B.打印精度將不斷提高C.材料種類將逐漸減少D.應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣勾鸢福篊第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每小題3分。請(qǐng)將正確答案填寫在橫線上。1.3D打印技術(shù)中的SLS工藝全稱是____________________。答案：選擇性激光燒結(jié)2.常見的3D打印支撐結(jié)構(gòu)類型有____________________、____________________等。答案：柱狀支撐、網(wǎng)狀支撐（答案不唯一）3.3D打印材料根據(jù)形態(tài)可分為____________________、____________________等。答案：絲狀材料、粉末材料（答案不唯一）4.3D打印設(shè)備的核心部件包括____________________、____________________等。答案：噴頭、打印平臺(tái)（答案不唯一）5.3D打印模型的擺放方向會(huì)影響打印時(shí)間和質(zhì)量，一般應(yīng)將模型的____________________面朝上擺放。答案：最大輪廓三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述熔融沉積成型工藝的原理。答案：熔融沉積成型工藝是將絲狀材料加熱融化，通過噴頭擠出，按照設(shè)定的路徑逐層堆積形成三維模型。噴頭在計(jì)算機(jī)控制下，根據(jù)模型的切片數(shù)據(jù)，精確地將融化的材料沉積在打印平臺(tái)上，逐步構(gòu)建出模型。2.3D打印模型時(shí)，如何提高模型的表面質(zhì)量？答案：可以適當(dāng)減小分層厚度，使模型表面更光滑；優(yōu)化打印路徑，減少噴頭移動(dòng)的抖動(dòng)；合理設(shè)置噴頭溫度和打印速度，避免材料擠出不均勻；使用合適的支撐結(jié)構(gòu)，并在打印后及時(shí)去除支撐，減少對(duì)模型表面的損傷。3.3D打印材料的選擇需要考慮哪些因素？答案：要考慮模型的使用要求，如強(qiáng)度、硬度、韌性等；打印設(shè)備對(duì)材料的兼容性；材料的成本；材料的成型性能，如流動(dòng)性、收縮率等；還要考慮材料的顏色、透明度等外觀特性。4.簡述3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。答案：可用于定制個(gè)性化的醫(yī)療器械，如牙齒矯正器、假肢等；輔助手術(shù)規(guī)劃，通過打印人體器官模型，幫助醫(yī)生更好地了解病情和手術(shù)方案；制造組織工程支架，為細(xì)胞生長提供支撐結(jié)構(gòu)，促進(jìn)組織修復(fù)和再生。四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某企業(yè)計(jì)劃采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)一批復(fù)雜的機(jī)械零件。該零件要求具有高強(qiáng)度、高精度和良好的耐腐蝕性。目前有兩種3D打印技術(shù)可供選擇：選擇性激光燒結(jié)（SLS）和電子束熔融（EBM）。已知SLS工藝使用尼龍粉末材料，成型精度較高，能制造復(fù)雜形狀，但零件表面質(zhì)量一般，后處理較繁瑣；EBM工藝使用金屬粉末材料，可直接制造高強(qiáng)度、高精度的金屬零件，表面質(zhì)量好，無需復(fù)雜后處理，但設(shè)備成本高，材料成本也較高。1.請(qǐng)根據(jù)材料分析，哪種3D打印技術(shù)更適合該企業(yè)生產(chǎn)這批機(jī)械零件？（5分）答案：電子束熔融（EBM）技術(shù)更適合。因?yàn)榱慵蟾邚?qiáng)度、高精度和良好耐腐蝕性，EBM工藝使用金屬粉末材料可直接制造出滿足這些要求的金屬零件，且表面質(zhì)量好，無需復(fù)雜后處理，雖然設(shè)備和材料成本高，但能滿足企業(yè)對(duì)零件質(zhì)量的要求，相比之下SLS工藝在表面質(zhì)量和材料性能上不太能完全滿足需求。2.若選擇SLS工藝，在打印過程中可能會(huì)遇到哪些問題？如何解決？（5分）答案：可能遇到的問題：零件表面質(zhì)量一般，后處理較繁瑣。解決方法：可以嘗試優(yōu)化打印參數(shù)，如調(diào)整激光功率、掃描速度等，以改善表面質(zhì)量；對(duì)于后處理繁瑣的問題，可以采用一些輔助工具和工藝，如打磨、拋光設(shè)備，以及合適的表面處理工藝來提高零件的外觀和性能。3.若選擇EBM工藝，企業(yè)需要考慮哪些額外的成本和風(fēng)險(xiǎn)？（5分）答案：額外成本方面：設(shè)備成本高，需要購買昂貴的電子束熔融設(shè)備；材料成本也較高，金屬粉末材料價(jià)格相對(duì)較貴。風(fēng)險(xiǎn)方面：設(shè)備維護(hù)成本高且技術(shù)要求高，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和維護(hù)；如果材料供應(yīng)不穩(wěn)定，可能會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)度；此外，該技術(shù)對(duì)工作環(huán)境要求較高，如需要在真空環(huán)境下進(jìn)行打印，可能會(huì)增加一些環(huán)境控制成本和風(fēng)險(xiǎn)。五、綜合應(yīng)用題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析和解答。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)3D打印的產(chǎn)品，并說明其設(shè)計(jì)思路、使用的3D打印技術(shù)及材料，以及該產(chǎn)品的優(yōu)勢。設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)一款個(gè)性化的手機(jī)支架，它可以根據(jù)用戶的需求調(diào)整角度，并且具有獨(dú)特的外觀造型。使用的3D打印技術(shù)：熔融沉積成型（FDM）。材料