FDM工作原理是经过送丝机构将成丝状的热塑性材料(ABS、PLA等)送进持续加热的加热管道中，材料在摩擦轮的推送下到达高温喷嘴内变为熔融态，3D打印控制系统按照规划好的路径控制喷头的运动轨迹，配合送丝机构的送丝和回抽，将熔融的材料挤出到平板上指定的位置后层与层之间通过粘接力逐渐层层堆积成型。
3D打印机的精度直接受到送料机构送丝和回抽的精度影响，故送丝机构的控制必须非常严格以保证打印件的精度。送丝机构由两个摩擦轮构成，丝材的进给和回抽都是依靠两个摩擦轮对丝材的挤压力和摩擦力完成。丝材经过送丝机构摩擦轮的挤压作用送入加热管道，最终到喷头处挤出，两送料摩擦轮之间的距离是恒定的，于是对打印的丝材的直径要求比较严格，若丝材直径过大，会堵住加热管道入口导致无法送丝甚至反作用力太大损坏送丝机构，而若丝材直径太细，送丝机构的两摩擦轮会感应不到丝材的存在，因此3D打印机对丝材的直径制定了固定的规格，常见有1.75mm和3mm两种，选择制备1.75mm的碳纤维增强热塑复合材料丝材进行FDM快速成型打印。同时，碳纤维增强热塑复合材料丝材在FDM成型工艺过程中也要经过“玻璃态-高弹态-粘流态”的状态转变，对丝材的特性、加工温度、成型收缩率等也有着特定的要求。
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