美国能源部橡树岭国家实验室的研究人员开发出一套自动控制器，能够在大规模塑料复合材料3D打印过程中，无需人工干预即可检测并纠正温度错误。该系统通过安装在机器人喷嘴周围的一圈低成本热成像相机，结合追踪喷嘴位置、打印速度和材料温度的传感器，利用计算机视觉处理实时热图像，识别与目标温度的偏差，并即时调整打印速度，确保每一层在下一层沉积前完成正确冷却。

在大幅面增材制造中，维持每一层正确的温度是一项持续的平衡艺术：材料必须足够热才能与下层粘合，同时又必须足够硬才能保持形状。项目负责人克里斯·维尔兹表示：“我们的控制器能够感知正在发生的情况并实时做出反应，这一点是新颖的。它几乎像人类一样控制过程：通过观察并微调参数，直到达到预期结果。”他与田纳西大学研究生克里斯·奥布莱恩合作完成了这项研究。

在测试中，系统打印了一个比卡车轮胎还大的六边形。研究人员故意将初始打印速度设得很低，使沉积材料的温度比目标值低约30%。控制器检测到偏差后随即提高打印速度，恢复了正确的层间融合条件。奥布莱恩指出，该系统可以检测到仅几度的温差——鉴于微小的热波动常导致零件失效，这一精度具有实际意义。

与需要针对每种新几何体重新训练的监控系统不同，该控制器无需重新配置即可跨打印机类型、材料和零件形状工作。维尔兹认为，自动化的监管功能可以让操作员专注于微调速度、形状和零件强度之间的平衡，从而可能拓宽大规模3D打印在冷藏集装箱、船体模具和建筑板材等产品上的应用。“让这些机器变得更智能、响应更快，有着广阔的机会空间，”维尔兹说，“最终，我们希望这能像烤面包一样简单：你设定好烤箱温度，放入面团，等计时器响了再回来看是否烤好——无需在整个烘焙过程中实时监控烤箱温度。”