纤维和基体之间能很好地相互作用，纤维分布也比较均匀，这对于复合材料有好的力学性能、不错的可打印性以及导热性是非常关键的。而且能看到随着碳纤维（CF）含量变多，纤维分布会更紧密，这和 CF 含量不断上升的情况是相符的。当 CF 含量增加的时候，在打印复合材料里的 PA6 基体中混合的 CF 纤维也会变多，有些多出来的纤维就更容易露在基体表面，等到 CF 含量增加到 15%的时候，纤维分布就有点不均匀了。

FDM 打印机的喷嘴直径比较小，只有 0.4 毫米，如果 CF 含量太高，可能会让熔化时 PA6 基体的流动性变差，在打印过程中大量的 CF 会堆积在喷嘴附近，这样出丝就困难了，还会破坏打印材料里纤维的分布情况，让复合材料的力学性能变差。而且 CF 相比玻璃纤维这些普通纤维是比较贵的新型纤维材料，所以要平衡好增强 CF 的含量和拉伸强度，这对 CF/PA6 这种 FDM 打印材料很重要。

研究做出了一种强度比较高、加工性能也不错的改性 CF 增强 PA6 复合丝材用来做 FDM 打印丝材，对比了 CF/PA6 复合丝材和 PA6 丝材的成型效果，研究了四种不同 CF 含量丝材的热性能、微观形貌、纤维长度和力学性能，综合分析了 FDM 打印 CF/PA6 在这些方面的变化，来评价 CF/PA6 复合丝材的使用性能。这部分主要有这些结论：

第一，CF/PA6 复合丝材成型效果挺好，没有明显的成型缺陷，丝材表面光滑饱满，冷却定型快，成型速度也能基本稳定。纯 PA6 在成型的时候能看到线条里有明显气泡，时间长了气泡会变大，最后导致“断丝”。所以可以推测 CF 的加入让 CF/PA6 丝材的成型难度降低了很多，提高了丝材的挤出稳定性。

第二，从 TGA 和 DTG 曲线能看出产品里的 CF 含量和设定的 CF 含量差别不大，也说明增强的 CF 对 PA6 的热稳定性没太大影响。用 POM 观察到 5%、10%、15%样品的 CF/PA6 丝材里 CF 长度差不多，分布也比较均匀。DSC 测试显示 CF 的加入稍微提高了 CF/PA6 复合材料的熔点温度（从 222℃到 224℃）和结晶温度（从 183℃到 188℃）。

第三，随着 CF 含量从 0 增加到 15%，FDM 打印的 CF/PA6 复合材料的拉伸模量和弯曲模量相对升高了，但是拉伸强度和弯曲强度在 CF 含量达到 10%以后就没有明显增加了。所以知道 CF 的加入能明显提升 CF/PA6 的力学性能，当 CF 含量是 10%的时候，CF/PA6 材料的力学性能相对是最好的。所以这部分选 CF10/PA6 复合丝材作为后面实验的材料。

基于 FDM 方法的 3D 打印机成型原理是把热塑性耗材通过金属喷嘴加热熔化后，按照设定好的打印路径在打印平台上成型。在实际应用里，这种方法有加工时间长、产品成型精度不太好、对丝材线径很敏感这些缺点。