金属 3D 打印粉末床熔融工程师考试试卷及答案

金属3D打印粉末床熔融工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.金属粉末床熔融工艺核心类型包括选择性激光熔化（SLM）和__________（电子束熔化）。2.粉末关键性能指标含粒度分布、流动性、__________和球形度。3.SLM常用__________（氩气）作为保护气体防氧化。4.激光线扫描间距约为粉末粒度的__________倍。5.支撑结构作用：固定零件、__________、引导热应力释放。6.SLM核心部件：激光器、振镜、__________、粉末铺展机构。7.典型层厚范围__________μm（20-100）。8.熔池尺寸由激光功率、扫描速度、__________决定。9.支撑去除方法：机械去除、__________、化学腐蚀。10.EBM电子束加速电压约__________kV（60-100）。二、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.属于粉末床熔融的工艺是？A.FDMB.SLSC.EBMD.BJ答案：C2.SLM保护气体主要作用？A.提激光能量B.防氧化C.冷却熔池D.改善流动性答案：B3.哪种情况无需支撑？A.悬臂（>15°）B.零件底部C.悬空<0.5mmD.大平面答案：C4.SLM与EBM核心区别是？A.热源类型B.粉末材料C.保护气体D.层厚答案：A5.零件翘曲主因？A.粒度不均B.热应力集中C.功率不足D.速度过快答案：B6.对铺粉均匀性影响最大的粉末性能？A.球形度B.流动性C.粒度分布D.硬度答案：B7.扫描速度过快导致？A.熔深过大B.孔隙增多C.应力减小D.零件致密答案：B8.回收粉末优先筛选？A.细粉（<15μm）B.高球形度粉C.粗粉D.氧化粉答案：D9.支撑痕迹属于？A.粗糙度缺陷B.尺寸缺陷C.孔隙缺陷D.变形缺陷答案：A10.EBM预热主作用？A.提流动性B.减少热应力C.增强激光能量D.防团聚答案：B三、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.粉末床熔融常见缺陷？A.孔隙B.翘曲C.球化D.层间剥离答案：ABCD2.支撑设计原则？A.便于去除B.足够强度C.减应力D.省材料答案：ABCD3.SLM设备组成？A.激光器B.振镜C.粉末仓D.冷却系统答案：ABCD4.影响精度的因素？A.层厚B.扫描策略C.光斑大小D.粉末粒度答案：ABCD5.粉末检测项目？A.粒度分布B.流动性C.含氧量D.球形度答案：ABCD6.EBM适用材料？A.Ti6Al4VB.不锈钢C.铝合金D.高温合金答案：ABCD7.扫描策略类型？A.线扫描B.岛式扫描C.螺旋扫描D.棋盘扫描答案：ABCD8.后处理工艺？A.支撑去除B.热处理C.抛光D.应力消除答案：ABCD9.防翘曲方法？A.加支撑B.预热粉末C.优化扫描D.减层厚答案：ABCD10.安全防护要点？A.防激光辐射B.防粉末吸入C.防高压泄漏D.防烫伤答案：ABCD四、判断题（共10题，每题2分，共20分）1.SLM用电子束热源。（×）2.粉末越细铺粉越好。（×）3.支撑必须完全去除。（×）4.层厚越大效率越高。（√）5.保护气体防粉末氧化。（√）6.EBM无需预热。（×）7.扫描速度越快熔深越大。（×）8.回收粉可无限循环。（×）9.翘曲由热应力集中导致。（√）10.后处理不影响零件性能。（×）五、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.粉末关键性能要求及影响？答案：①粒度分布：过细团聚、过粗孔隙，影响铺粉；②流动性：差则铺粉缺陷多；③球形度：高则流动性好、孔隙少；④含氧量：过高氧化，降低零件性能；⑤硬度：影响熔化效率，硬度过高易未熔合。2.SLM与EBM核心区别？答案：热源不同（SLM激光、EBM电子束）；环境不同（SLM惰性气体、EBM真空）；预热差异（SLM一般不预热、EBM需预热）；精度效率（SLM精度高、EBM效率高）；适用材料（EBM更适合难熔金属）。3.支撑设计基本原则？答案：①功能优先：固定、导应力、防翘曲；②便于去除：结合面小、结构易分离；③强度足够：承零件重量及热应力；④经济：减少支撑体积；⑤表面质量：痕迹不影响关键面；⑥工艺兼容：匹配扫描策略与层厚。4.如何控制孔隙率？答案：①参数优化：匹配功率、速度、线间距；②粉末质量：控粒度、球形度、含氧量；③扫描策略：岛式/棋盘扫描减应力；④预热（EBM）：减热收缩孔隙；⑤后处理：HIP消除内部孔隙；⑥设备维护：保激光器、振镜稳定。六、讨论题（共2题，每题5分，共10分）1.如何平衡精度与效率？答案：①参数优化：适当提高层厚（20→50μm）、匹配速度与功率；②扫描策略：岛式扫描平衡变形与效率；③设备选型：高精度小光斑设备兼顾效率；④后处理：原位激光重熔减精加工；⑤材料选择：易熔材料提速度；⑥工艺监控：实时调参减试错。2.粉末回收挑战及解决方案？答案：挑战：①氧