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在熔融沉积成型（FDM）中,影响和制约FDM产品性能的因素主要包括3D打印机、熔融沉积工艺和软件控制以及打印的材料。我国可供FDM打印材料的品种较少,力学强度、耐热温度、表面质量以及打印速度达不到要求。3D打印产品主要用于工艺品,还不能满足工程应用的要求,迫切需要开发出能够适应不同应用领域的打印材料,提高现有材料在耐热、高强度、抗静电等方面的性能,丰富打印材料的品种,降低材料成本,构建熔融沉积成型的机理。本文主要以聚乳酸、杨木纤维、咖啡渣、石墨烯和碳纳米管为原材料,制备聚乳酸基3D打印线材,研究熔融沉积工艺、有机纤维和碳纳米填料对产品力学性能、热性能和导电性能以及流变性能的影响,得出以下结果:（1）聚乳酸的最佳熔融沉积工艺为:沉积角度45°,层厚0.3㎜,填充密度100%,打印温度210℃;打印产品的结构对其力学性能具有一定影响,其拉伸强度低于聚乳酸原材料但是断裂伸长率却提升了186%。熔融沉积过程对聚乳酸的玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度几乎没影响,但是对聚乳酸的结晶度有较大影响,其结晶度从35.8%降低至3.6%。聚乳酸在90-120℃范围内容易结晶,聚乳酸产品在100℃下热处理120min,其结晶度高达40.7%。（2）聚乳酸/杨木纤维复合材料在线材制备和熔融沉积等热过程中不会发生显著的热降解,在210℃时发生的微量热降解,主要是杨木纤维中半纤维素的降解。当250目杨木纤维添加量为3%时,复合材料综合力学性能最好。线材制备过程对聚乳酸/杨木纤维复合材料的结晶度影响较小,但FDM过程对复合材料的结晶度影响较大,FDM产品的结晶度整体偏低,但在100℃下进行热处理能显著提高FDM产品的结晶度。（3）采用materials studio预测聚乳酸与杨木纤维的相容性,乙酸酐和KH550偶联剂对杨木纤维的改性有助于提高纤维与聚乳酸之间的相容性,但是效果不显著。因此,在工业化生产中,采用偶联剂或者乙酸酐对杨木纤维进行改性不是很合理。（4）通过materials studio预测复合材料的相容性,咖啡渣与聚乳酸的相容性较好。当咖啡渣的添加量为3%时,复合材料的弯曲强度高达109MPa,较纯聚乳酸提高了33.24%,热处理可以显著提高材料的力学性能。聚乳酸/咖啡渣复合材料的结晶度较小,低于10%,当聚乳酸/3%咖啡渣复合材料在100℃下热处理30min,产品的结晶度有显著的提升,高达50.18%。（5）聚乳酸/碳纳米复合材料的粘度对温度和剪切速率依赖性很大。聚乳酸及其复合材料在线材制备和FDM过程中不会发生严重的降解和破坏。可以通过降低温度来有效抵消石墨烯或者碳纳米管对复合材料流变性能的影响。碳纳米管和石墨烯具有诱发聚乳酸结晶的能力,有助于提高聚乳酸的结晶度,从而提高其力学性能,石墨烯添加量为2%时,复合材料的比弯曲模量最大,达到3199MPa,较纯聚乳酸的高21.63%;石墨烯或碳纳米管对聚乳酸的熔融温度几乎没有影响,但是玻璃化转变温度下降5℃左右,不利于FDM产品的应用与推广。石墨烯或者碳纳米管改性聚乳酸复合材料的电导率以指数方式增加,最高达到100 S/m,聚乳酸/碳纳米管复合材料的电导率可以用σ=eaw-b来表示。（6）马来酸酐（MAH）、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）和马来酸酐接枝聚苯乙烯（PS-g-MAH）对聚乳酸/石墨烯复合材料具有一定的增强增韧效果,石墨烯添加量为3%时,复合材料的力学性能和导电性能均较好,能够满足市场应用要求。