2025年高級(jí)增材制造設(shè)備操作員(三級(jí))技能認(rèn)定理論考試題(附答案）一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分。每題只有1個(gè)正確選項(xiàng)）1.選擇性激光熔化（SLM）設(shè)備中，用于控制激光束掃描路徑的核心部件是（）。A.光纖激光器B.振鏡系統(tǒng)C.粉末缸D.刮刀2.金屬增材制造中，鈦合金（Ti6Al4V）粉末的最佳流動(dòng)性范圍（霍爾流速計(jì)法）通常為（）。A.1015s/50gB.2025s/50gC.3035s/50gD.4045s/50g3.光固化（SLA）設(shè)備中，樹脂材料的臨界曝光能量（Ec）是指（）。A.使樹脂完全固化的最小能量B.使樹脂開始固化的能量閾值C.使樹脂收縮率最小的能量D.使樹脂表面最光滑的能量4.電子束選區(qū)熔化（EBM）工藝中，真空室的典型真空度要求為（）。A.1×10?2PaB.1×10?3PaC.1×10??PaD.1×10??Pa5.熔融沉積成型（FDM）設(shè)備打印聚乳酸（PLA）時(shí)，噴嘴溫度通常設(shè)置為（）。A.160180℃B.180220℃C.220260℃D.260300℃6.增材制造零件的“孔隙率”檢測(cè)常用方法是（）。A.三坐標(biāo)測(cè)量儀B.X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）C.粗糙度儀D.維氏硬度計(jì)7.金屬3D打印中，“球化效應(yīng)”主要由（）引起。A.激光功率過高B.掃描速度過慢C.保護(hù)氣體流量不足D.粉末粒徑過大8.陶瓷光固化（LCM）工藝中，生坯脫脂的主要目的是（）。A.提高強(qiáng)度B.去除有機(jī)粘結(jié)劑C.減少收縮D.改善表面粗糙度9.增材制造設(shè)備維護(hù)中，振鏡系統(tǒng)的校準(zhǔn)周期通常為（）。A.每天B.每周C.每月D.每季度10.激光熔覆（LMD）與SLM工藝的主要區(qū)別是（）。A.前者使用粉末床，后者使用同步送粉B.前者層厚更薄C.后者可修復(fù)零件D.前者適合大尺寸零件11.聚合物3D打印中，“翹曲變形”的主要原因是（）。A.打印速度過快B.底板溫度過低C.層厚過薄D.材料吸濕性差12.金屬粉末的“松裝密度”與“振實(shí)密度”的關(guān)系是（）。A.松裝密度＞振實(shí)密度B.松裝密度＝振實(shí)密度C.松裝密度＜振實(shí)密度D.無固定關(guān)系13.SLM設(shè)備中，刮刀的材質(zhì)通常選用（）。A.不銹鋼B.聚四氟乙烯（PTFE）C.鋁合金D.陶瓷14.增材制造工藝文件（G代碼）中，“Z軸步長”對(duì)應(yīng)的參數(shù)是（）。A.層厚B.掃描速度C.激光功率D.線寬15.電子束增材制造（EBM）的優(yōu)勢(shì)不包括（）。A.適合高熔點(diǎn)金屬B.成型效率高C.零件殘余應(yīng)力小D.無需支撐結(jié)構(gòu)16.檢測(cè)增材制造零件“層間結(jié)合強(qiáng)度”的常用方法是（）。A.拉伸試驗(yàn)B.壓縮試驗(yàn)C.沖擊試驗(yàn)D.扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)17.粉末回收系統(tǒng)中，“旋風(fēng)分離器”的主要作用是（）。A.去除大顆粒雜質(zhì)B.分離金屬粉末與氣體C.調(diào)節(jié)粉末濕度D.提高粉末流動(dòng)性18.光固化樹脂的“固化收縮率”過大會(huì)導(dǎo)致（）。A.零件尺寸偏小B.表面粗糙C.層間剝離D.孔隙率增加19.增材制造設(shè)備的“氧含量監(jiān)控系統(tǒng)”主要用于（）工藝。A.FDMB.SLAC.SLMD.LOM（分層實(shí)體制造）20.金屬3D打印后處理中，“熱等靜壓（HIP）”的主要目的是（）。A.去除表面毛刺B.消除內(nèi)部孔隙C.提高表面硬度D.改善顏色二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題有24個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.金屬增材制造中，影響零件殘余應(yīng)力的因素包括（）。A.掃描路徑B.層厚C.冷卻速率D.粉末粒度2.聚合物FDM工藝中，可通過（）措施減少翹曲變形。A.提高底板溫度B.增加支撐結(jié)構(gòu)C.降低打印速度D.使用加熱倉3.增材制造設(shè)備的安全操作規(guī)范包括（）。A.操作SLM設(shè)備時(shí)佩戴激光防護(hù)眼鏡B.處理金屬粉末時(shí)使用防靜電手套C.光固化樹脂接觸皮膚后立即用酒精清洗D.設(shè)備運(yùn)行時(shí)開啟通風(fēng)系統(tǒng)4.陶瓷增材制造的常見工藝包括（）。A.激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）B.光固化（LCM）C.擠出成型（Robocasting）D.電子束熔化（EBM）5.金屬粉末的質(zhì)量控制指標(biāo)有（）。A.氧含量B.球形度C.粒徑分布D.磁導(dǎo)率6.SLM設(shè)備的日常維護(hù)項(xiàng)目包括（）。A.清潔振鏡保護(hù)鏡B.校準(zhǔn)刮刀高度C.檢查激光器功率D.更換真空泵油7.增材制造零件“表面粗糙度”的影響因素有（）。A.層厚B.掃描策略C.后處理工藝D.粉末流動(dòng)性8.電子束增材制造（EBM）的特點(diǎn)包括（）。A.成型溫度高B.適合鈦合金、鈷鉻合金C.需預(yù)熱粉末床D.無需惰性氣體保護(hù)9.光固化（SLA）設(shè)備打印失敗的常見原因有（）。A.樹脂槽底部未清潔B.離型膜老化C.曝光時(shí)間不足D.Z軸移動(dòng)卡頓10.增材制造工藝參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)通常包括（）。A.提高成型效率B.降低孔隙率C.減少殘余應(yīng)力D.提升表面質(zhì)量三、填空題（共10題，每空2分，共20分）1.增材制造中，“STL文件”是通過將三維模型表面離散化為__________來表示的。2.金屬SLM工藝中，常用的保護(hù)氣體是__________（填一種）。3.聚合物FDM設(shè)備的“回抽（Retract）”參數(shù)用于減少__________現(xiàn)象。4.電子束增材制造（EBM）的能量源是__________。5.陶瓷光固化生坯的脫脂溫度通常需控制在__________℃以下，避免陶瓷顆粒開裂。6.增材制造零件的“致密度”計(jì)算公式為__________（用實(shí)際密度與理論密度表示）。7.粉末床熔融（PBF）設(shè)備中，“重涂系統(tǒng)”的核心部件是__________。8.光固化樹脂的“穿透深度（Dp）”是指曝光能量為2Ec時(shí)，樹脂固化的__________。9.金屬3D打印后處理中，“噴丸處理”主要用于改善零件的__________性能。10.增材制造設(shè)備的“激光功率穩(wěn)定性”要求通常為__________（填波動(dòng)范圍）。四、簡(jiǎn)答題（共3題，每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述SLM工藝中“掃描策略”對(duì)零件性能的影響（需舉例說明2種典型策略）。2.分析FDM打印聚酰胺（PA）材料時(shí)，零件易出現(xiàn)“層間剝離”的可能原因及解決措施。3.列舉金屬增材制造零件“內(nèi)部孔隙”的3種檢測(cè)方法，并說明各自的適用場(chǎng)景。五、應(yīng)用題（共2題，每題15分，共30分）1.某SLM設(shè)備使用400W光纖激光器，掃描速度為1500mm/s，線寬0.12mm，層厚0.06mm。（1）計(jì)算該工藝下的激光能量密度（單位：J/mm3）；（2）若實(shí)測(cè)零件孔隙率偏高，分析可能的能量密度問題及調(diào)整方向。2.某企業(yè)使用SLS設(shè)備打印尼龍（PA12）功能件，發(fā)現(xiàn)成品尺寸收縮率超過2%（標(biāo)準(zhǔn)要求≤1.5%）。請(qǐng)結(jié)合SLS工藝原理，分析可能的原因并提出改進(jìn)措施（至少3條）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.C5.B6.B7.A8.B9.C10.D11.B12.C13.A14.A15.D16.A17.B18.A19.C20.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABD3.ABCD4.ABC5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、填空題1.三角形面片2.氬氣（或氮?dú)猓?.拉絲4.高能電子束5.5006.（實(shí)際密度/理論密度）×100%7.刮刀（或鋪粉輥）8.厚度9.疲勞10.±5%以內(nèi)四、簡(jiǎn)答題1.掃描策略通過影響熱輸入分布和冷卻速率，進(jìn)而影響殘余應(yīng)力、致密度和力學(xué)性能。典型策略：（1）“棋盤式掃描”：將區(qū)域劃分為小方塊，交替旋轉(zhuǎn)掃描方向，可減少整體殘余應(yīng)力，適用于大尺寸零件；（2）“單向掃描”：沿單一方向掃描，熱累積集中，可能導(dǎo)致局部變形，但可提高致密度，適用于薄壁結(jié)構(gòu)。2.可能原因：（1）層間溫度過低，導(dǎo)致熔融材料冷卻過快，結(jié)合不牢；（2）噴嘴溫度不足，材料未充分熔融；（3）打印速度過快，層間接觸時(shí)間短；（4）材料吸潮，熔融時(shí)產(chǎn)生氣泡。解決措施：（1）提高熱床溫度（80100℃）或使用加熱倉；（2）適當(dāng)提升噴嘴溫度（250270℃）；（3）降低打印速度（5060mm/s）；（4）打印前對(duì)PA材料干燥（80℃×4h）。3.檢測(cè)方法及適用場(chǎng)景：（1）X射線CT：非破壞性檢測(cè)，可三維成像，適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔隙的定量分析（如航空航天關(guān)鍵件）；（2）金相分析：破壞性檢測(cè)，通過切片拋光后顯微鏡觀察，適用于孔隙尺寸、分布的定性分析（如工藝優(yōu)化階段）；（3）阿基米德法：通過密度測(cè)量計(jì)算孔隙率，操作簡(jiǎn)單，適用于致密度的快速評(píng)估（如批量生產(chǎn)抽檢）。五、應(yīng)用題1.（1）能量密度（E）=激光功率（P）/（掃描速度（v）×線寬（h）×層厚（t））E=400/(1500×0.12×0.06)=400/10.8≈37.04J/mm3（2）孔隙率偏高可能是能量密度不足（低于臨界值），導(dǎo)致粉末未完全熔融。應(yīng)提高能量密度，可通過降低掃描速度、增加激光功率或減小層厚/線寬實(shí)現(xiàn)。2.可能原因及改進(jìn)措施：（1）工藝參數(shù)：激光功率過低或掃描速度過快，導(dǎo)致粉末燒結(jié)不充分，冷卻后收