平台牵头单位

中科院沈阳自动化所是“辽宁省3D打印工艺及装备重点实验室”、“辽宁省机械工程学会增材制造分会”理事长单位。从2002年开始全方位从事3D打印技术研究，多年来在3D打印工艺机理、设备开发、工艺过程自动化检测、数据处理软件等方面开展了系统的研究和应用推广工作。

1、在设备开发方面：自主开发研制出以CO2激光器、同轴送粉器为核心的MPLS-200型金属粉末激光成形系统；该系统集成了激光技术、同轴精确送粉技术、温度采集与控制技术、三维运动控制技术等高新技术。提出了一种基于模糊数学理论的激光再制造系统优化设计方法，并自主设计开发了三维多功能的激光再制造系统。开展了“飞机钛合金承力结构件激光修复装备”研制，开发飞机钛合金承力结构件激光修复装备，并在中航工业沈飞集团的典型钛合金结构件生产中进行应用验证，可实现损伤钛合金承力结构件的高效高质修复。

2、在工艺研究及典型应用方面：工艺机理研究方面，在多种材料成形过程温度场、应力场演化规律的数值模拟、凝固组织及力学性能分析、已经零件的后续铣削抛磨工艺等方面积累了大量的基础经验，已经开发了不锈钢、高温合金、TC4、ZL101等合金的同轴送粉增材工艺及再制造工艺，相关成果已经在航空航天、汽车、模具等领域获得应用。

3、在过程检测方面：开展了金属粉末激光成形过程检测与控制展开研究，建立熔池温度和图像测量系统，实现了基于不同波长熔池红外辐射图像的比色测温方法；建立了一套单 CCD应用线结构光测量熔覆层厚度系统，建立了激光熔覆高度神经网络预测模型；实现了基于 kalman 滤波的熔覆宽度检测方法；结合模糊逻辑规则对 PID 参数实现在线自动调整，实现系统智能控制。

4、在模型数据处理和软件开发方面：自行开发了激光3D打印三维曲面重构与设计软件、功能梯度材料设计软件、激光3D打印数据处理软件、加工控制集成软件；相关软件、装备已经在沈飞、煜宸、新松、北理工、中科院金属所等单位得到了应用。系统地研究了面向快速制造的异质材料零件三维 CAD 表达方法，建立了完整的异质材料零件三维 CAD 表达的理论体系和技术框架。提出一种基于 Loop模式的自适应曲面细分算法，针对激光快速成形数据处理过程中模型分层、扫描路径规划、支撑自动生成等核心技术开展了研究，提出了自适应路径规划方法和智能分区方式。