激光极端制造研究中心以创新制造工艺，面向前沿工艺技术突破和卡脖子关键技术攻关等一系列国家重大需求为使命，开展极端使役激光制造技术、复杂结构激光极端制造技术、激光极端制造前沿技术三大方向研究。中心在激光精密加工工艺与技术方面承担了装备预研快速转化、共用技术、中科院重点部署项目、中科院装备研制、国家自然科学基金、浙江省重点研发计划择优资助、宁波市2025重点项目等多项国家及省部级项目，并申请了多项核心技术专利。现有60余位研究人员， 包括在职研究人员25人（其中国家级人才计划2人，中科院引才计划B类1人，高级职称13人），研究生（硕士生、博士生）40余人。
（一） 复杂结构激光极端制造技术
（1）先进气膜孔激光加工技术
涡轮叶片的高效气膜冷却直接影响航空发动机和燃气轮机的最高工作温度，进而影响系统的可靠性、能量效率等一系列关键性能。面向航空航天先进动力系统工作温度提升的国家重大需求，研究复杂异型孔等先进气膜冷却结构的气动设计、仿真分析、工艺突破以及装备定型。
（2）随动型激光冲击强化技术
激光冲击强化技术利用激光诱导等离子体冲击波对材料表面进行改性，与传统表面改性技术相比，能在材料表面引入更深的残余压应力、提高材料疲劳性能，具有强化效果更好、可控性更强等技术优势，但是处理效率和狭窄空间可达性存在局限性。团队已经突破同轴送水激光冲击强化工艺的关键技术，解决了传统侧面送水激光冲击强化工艺中水膜不稳定以及能量耦合效率低的问题，工程上实现了第三代激光冲击强化工艺创新。
（3）多材料增减材复合制造技术
多材料激光铺粉3D打印/激光增减材复合3D打印/相关装备及工艺、多材料3D打印“激光-物质”反应过程的作用机理/仿真分析/在线监测。目前，已经在多材料同层铺粉方法、异质材料打印缺陷生成机理和抑制、极端异质功能梯度材料制备方面取得了一系列研究成果。
（4）复杂曲面微纳织构制造技术
复杂曲面微纳织构制造技术通过复杂曲面微织构摩擦减阻机理研究，建立了复杂曲面微织构摩擦减阻数值仿真方法，可进行微织构形貌的设计与优化；针对不同形貌微织构，建立了基于复杂曲面微织构的多种激光加工工艺方法；并进行了复杂曲面微织构摩擦减阻效率试验验证，有效地对微织构设计进行反馈。
（二）激光极端制造前沿技术——多能场复合制造技术
多场融合激光制造技术综合利用激光与其他多种形式能场（如射流、电磁、电化学、超声场等），既发挥激光加工高效率、高定域性优势，又借助其它能场及多能场耦合效应，避免激光加工自身的不足，实现高效率、高品质、高精密材料去除，在航空、航天、航海等关键部件/结构极端制造领域应用前景广阔。本中心在低损伤水助五轴激光加工、水导激光加工/切割、激光与电化学复合加工等领域开展了相关研究。
中心已建成浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室和宁波市激光精密制造重点实验室，已形成激光微细加工、激光表面强化、激光增减材制造3个实验平台。拥有大型科研仪器总计367台，设备总值3000余万元 ，拥有Ansoft、Ansys、Matlab/Simulink、Adams等价值1000万元的仿真平台，为中心在激光加工领域开展基础科学研究提供了坚实的保障。
近五年来，团队主持/参与科研项目57项，其中国家级项目14项、省部级项目15项、宁波市及横向项目28项。
| 序号 | 项目名称 | 项目类别 |
| 1 | 涡轮叶片复杂异型气膜孔智能化激光加工关键技术研究 | 国家自然科学基金浙江两化融合重点项目 |
| 2 | 高压水-气缩流传导大功率激光加工多场耦合机理与关键技术研究 | 国家自然科学基金青年科学基金项目 |
| 3 | 离散化工程陶瓷高效低损伤超声辅助铣削基础理论与关键技术研究 | 国家自然科学基金青年科学基金项目 |
| 4 | 基于激光与管电极电解同步复合（Laser-STEM）的低损伤大深度小孔加工技术基础研究 | 国家自然科学基金青年科学基金项目 |
| 5 | 碳纳米管复合增韧难熔高熵合金的激光增材制造及其强韧化机理研究 | 国家自然科学基金青年科学基金项目 |
| 6 | 航空发动机叶片先进气膜冷却技术 | 中科院重点部署项目 |
| 7 | 航空发动机涡轮叶片复杂异型孔激光加工系统 | 中科院院装备研制项目 |
| 8 | 五轴激光精密加工系统的研发及应用推广 | 中科院STS项目 |
| 9 | 轻型发动机用CFRP水导激光精密加工机理与损伤抑制研究 | 中科院创先研究院自主部署基金项目 |
| 10 | 航空发动机涡轮叶片复杂异型气膜孔激光加工工艺与装备技术 | 浙江省重点研发计划 |
近五年来，团队共发表学术论文120篇，其中SCI/EI收录79篇。申请/授权专利169项，其中国际专利15项、发明专利73项。
发表的部分代表性论文
| 序号 | 论文题目 | 期刊名称 |
| 1 | Laser Direct Joining of CFRTP and Aluminium Alloy with a Hybrid Surface Pre-treating Method | Composites Part B |
| 2 | Dynamic Structural Color Display Based on Femtosecond Laser Variable Polarization Processing | Advanced Materials Interfaces |
| 3 | Effects of Laser Polishing on Surface Morphology and Mechanical Properties of Additive Manufactured TiAl Components | Journal of Manufacturing Processes |
| 4 | Experimental Study on CFRP Drilling with the Picosecond Laser “Double Rotation” Cutting Technique | Optics and Laser Technology |
| 5 | Surface Microfabrication using Coaxial Waterjet Assisted Laser-induced Plasma Micromachining | Optics and Laser Technology |
| 6 | The Cutting Process and Damage Mechanism of Large Thickness CFRP Based on Water Jet Guided Laser Processing | Optics and Laser Technology |
| 7 | Variable Focus Convex Microlens Array on K9 Glass Substrate Based on Femtosecond Laser Processing and Hot Embossing Lithography | Optics Letters |
| 8 | Fabrication of Microgrooves by Synchronous Hybrid Laser and Shaped Tube Electrochemical Milling | Materials |
| 9 | Effects of Isothermal Oxidation on Microstructure and Mechanical Properties of Thermal Barrier Coatings | Ceramics International |
| 10 | Laser Beam Welding of AlCoCrFeNi2.1 Eutectic High-entropy Alloy | Materials Letters |
申请/授权的部分重要专利
| 序号 | 专利名称 | 类别 | 申请号 |
| 1 | 三维微细金属结构增材的制造方法及其制造装置 | 发明 | ZL201711136271.X |
| 2 | 一种高精度激光加工装置与系统 | 发明 | ZL201711463636.X |
| 3 | 旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法 | 发明 | ZL 201810390447.2 |
| 4 | 正交式双转台基座可转动数控夹具系统及其调控方法 | 发明 | ZL201811621073.7 |
| 5 | 针对工件表面的激光冲击强化装置及激光冲击强化处理方法 | 国际 | EP3064600B1 |
