作为增材制造的关键技术，金属3D打印是“中国制造2025”高端智能制造领域的重要组成部分，对我国工业制造的发展将产生深远的影响和积极的促进作用。激光扫描路径作为金属3D打印成型过程中能量加载的表现形式，对成型精度、制件的翘曲变形程度和机械性能、激光器的使用寿命和加工效率产生重要的影响，是金属3D打印领域需要解决的关键问题之一，本文的核心工作是对金属3D打印的激光扫描路径规划进行研究。
　　首先对正方形网格划分方法进行研究。通过仿真分析，得出这种方法对规则的矩形区域有理想的应用效果，同时有闭合填充方法作支撑，给出对凸多边形切片进行内外分区，对凹多边形切片进行凸分区与内外分区相结合的设想，分别提出内外分区策略和凸分区策略。与正方形网格划分方法相比，在保证制件的翘曲变形程度、机械性能和成型精度的前提下，通过减少扫描路径条数和空行程距离，可以增加激光器的使用寿命，同时提高了加工效率。
　　针对凸多边形切片的激光扫描路径规划提出了内外分区策略。首先求解凸多边形轮廓基于其几何中心的最大内接矩形作为内外区域的边界，然后对内外区域的路径连接进行统筹规划，内部矩形区域采用正方形网格划分方法进行路径生成，对外部区域二次分区后，采用闭合填充方式进行路径生成。路径连接后，凸多边形切片的扫描路径为一条，无空行程。仿真分析验证了内外分区策略在凸多边形切片的路径条数和空行程方面的极大优势和方法的可行性。
　　针对凹多边形切片的激光扫描路径规划提出了凸分区策略。首先对凹多边形轮廓进行凸分区，生成若干个凸多边形子区域，然后根据每个凸多边形的形态，选择内外分区策略或自适应扫描方向填充方式进行路径生成，每个凸多边形子区域的扫描路径为一条，最后对子区域路径的加载顺序进行优化，得出最优的激光扫描路径。仿真分析验证了凸分区策略在凹多边形切片的路径条数和空行程方面的优势和方法的可行性。