2025年高职第二学年（增材制造）金属3D打印工艺测试题及答案

2025年高职第二学年（增材制造）金属3D打印工艺测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种金属材料不适合用于金属3D打印工艺？A.铝合金B.不锈钢C.钛合金D.木材（答案：D）2.金属3D打印工艺中，选区激光熔化技术的英文缩写是？A.SLMB.SLSC.FDMD.EBM（答案：A）3.金属3D打印过程中，粉末材料的粒度对成型质量有重要影响，一般来说，粒度越小？A.成型精度越高，但铺粉难度增大B.成型精度越低，铺粉难度减小C.成型精度和铺粉难度都降低D.成型精度和铺粉难度都增大（答案：A）4.下列关于金属3D打印设备的激光系统，说法错误的是？A.激光功率越高越好B.激光光斑尺寸影响成型精度C.激光波长会影响材料对激光的吸收D.激光的稳定性很关键（答案：A）5.金属3D打印工艺中，预热的目的不包括？A.降低材料的流动性B.减少成型过程中的热应力C.提高粉末的铺展性D.使材料更好地吸收激光能量（答案：A）6.哪种后处理工艺可以提高金属3D打印零件的表面光洁度？A.热处理B.打磨C.渗碳D.氮化（答案：B）7.金属3D打印中，支撑结构的作用主要是？A.增加零件的强度B.便于零件的取出C.提高成型效率D.防止零件变形（答案：D）8.对于金属3D打印的薄壁结构，以下说法正确的是？A.壁厚越薄越好打印B.壁厚过薄容易产生缺陷C.壁厚对成型质量无影响D.薄壁结构不需要支撑（答案：B）9.金属3D打印工艺中，影响成型零件密度的因素不包括？A.激光扫描速度B.粉末铺粉厚度C.零件的形状D.打印机的品牌（答案：D）10.以下哪种金属3D打印工艺对材料的纯度要求相对较低？A.电子束熔炼B.激光近净成型C.电弧增材制造D.选区激光烧结（答案：C）11.金属3D打印过程中，层厚的选择会影响？A.成型时间和精度B.材料的利用率C.零件的颜色D.设备的使用寿命（答案：A）12.对于金属3D打印的复杂内部结构，以下处理方式不合理的是？A.优化设计以简化结构B.采用特殊的支撑结构C.直接打印，不考虑内部结构D.分区域打印复杂结构（答案：C）13.金属3D打印工艺中，粉末材料的流动性与以下哪个因素关系不大？A.粉末的粒度分布B.环境湿度C.打印设备的型号D.粉末的形状（答案：C）14.哪种金属3D打印工艺可以实现较高的成型速度？A.激光粉末床熔融B.电子束自由成形制造C.电弧增材制造D.选区激光熔化（答案：C）15.金属3D打印零件的力学性能主要取决于？A.打印设备的精度B.后处理工艺C.材料本身和成型工艺D.零件的尺寸大小（答案：C）16.金属3D打印工艺中，扫描策略对成型质量的影响不包括？A.零件的密度分布B.表面粗糙度C.成型时间D.材料的化学成分（答案：D）17.以下哪种金属在金属3D打印中应用较为广泛且具有良好的综合性能？A.铜B.镁C.镍基合金D.锌（答案：C）18.金属3D打印过程中，如何减少热应力引起的零件变形？A.快速冷却B.降低激光功率C.合理设计扫描路径和预热D.增加支撑结构数量（答案：C）19.对于金属3D打印的多孔结构零件，以下说法错误的是？A.可以通过控制工艺参数实现不同孔隙率B.多孔结构有利于减轻重量C.多孔结构会降低零件的强度D.设计多孔结构时要考虑流体力学性能（答案：C）20.金属3D打印工艺中，材料的热膨胀系数对成型有何影响？A.热膨胀系数大，成型精度高B.热膨胀系数小，成型难度小C.热膨胀系数大会导致零件尺寸精度偏差D.热膨胀系数与成型无关（答案：C）第II卷（非选择题，共60分）21.（10分）请简述金属3D打印工艺中选区激光烧结（SLS）和选区激光熔化（SLM）的区别。22.（10分）在金属3D打印过程中，如何控制粉末材料的铺粉均匀性？23.（15分）结合实际应用，谈谈金属3D打印工艺在航空航天领域的优势和面临的挑战。24.（15分）阅读材料：在金属3D打印某零件时，发现零件表面有明显的条纹缺陷。已知打印参数包括激光功率、扫描速度、层厚等，粉末材料粒度均匀。请分析可能导致条纹缺陷的原因，并提出改进措施。25.（20分）材料：随着金属3D打印技术的不断发展，其在汽车制造领域的应用越来越受到关注。一些汽车零部件采用金属3D打印工艺制造，不仅可以实现复杂结构的一体化成型，还能有效减轻零部件重量，提高汽车的性能。但同时也面临着成本较高、质量稳定性有待提高等问题。请根据上述材料，结合金属3D打印工艺的原理和特点，分析其在汽车制造领域应用的前景和发展方向。答案21.选区激光烧结（SLS）是采用激光有选择地分层烧结固体粉末材料，并使烧结成型的固化层与下面已烧结的层面熔结在一起，逐步得到三维实体模型。选区激光熔化（SLM）是利用高能量密度的激光束，将金属粉末完全熔化，逐层凝固堆积形成致密的三维实体零件。区别在于：SLS烧结的粉末不完全熔化，零件致密度相对较低；SLM粉末完全熔化，零件致密度高。SLS可使用多种材料，包括高分子材料等；SLM主要用于金属材料。SLS成型精度相对低一些；SLM成型精度高。22.首先要选择流动性好且粒度均匀的粉末材料。采用合适的铺粉装置，如刮板等，保证铺粉过程平稳。控制铺粉厚度，避免过厚或过薄。在铺粉前对粉末进行适当预处理，如干燥等。优化铺粉路径，可采用往复式或螺旋式等路径，提高铺粉均匀性。23.优势：能够制造复杂形状的航空航天零部件，实现一体化成型，减轻结构重量，提高燃油效率等。可以快速响应设计变更，缩短研发周期。可根据不同需求定制特殊性能的材料。挑战：材料成本高，尤其是高性能金属材料。成型精度和质量稳定性有待进一步提高，以满足航空航天严格的质量要求。设备成本高，维护难度大。24.可能原因：激光扫描速度不均匀，导致能量分布不一致。层厚设置不合理，相邻层之间结合不良。粉末材料在铺粉过程中存在局部堆积差异。改进措施：检查激光扫描系统，确保扫描速度稳定。重新评估层厚参数，选择合适的值。优化铺粉工艺，提高铺粉均匀性，可通过多次铺粉或调整铺粉设备参数来实现。25.前景：随着技术的不断进步，金属3D打印在汽车制造领域有望实