热塑性塑料一般都能使用挤出成型加工，挤出成型有生产过程连续、工作效率高、应用范围广泛、结构简单易操作等优点。挤出成型在挤料装置上进行，根据高分子物理学得知，塑料是高聚物存在玻璃态、高弹态、粘流态三种物理状态，塑料进入挤料装置中经过加热、混合、加压，使得塑料在三种物理状态发生相互转化，塑料成型加工就是在粘流态下再连续通过模头成型。塑料从进入料筒，随着螺杆的旋转被逐渐推向模头成型的挤出阶段过程，一般分为四个阶段加料段、压缩段、计量段和机头段。根据螺杆类型分类可分为单螺杆挤料机和双螺杆挤料机。
单螺杆挤料装置主要包含挤压系统、加热系统、冷却系统、传动与控制系统、牵引缠绕系统等五个部分。其中挤压系统是挤料装置的核心，在挤压系统中物料先从固态加热到熔融态，熔融态和固态混合的物料在螺杆转动的推送力和挤压系统内部形成的压力差的作用下，最终以完全熔融完成塑化的状态从机头压定量定温地挤出。
在挤压系统挤出成型过程中，碳纤维复合材料主要经历“固态一高弹态一粘流态”的极其复杂的变化过程，由于多方面的因素影响很难推导出精确的挤出理论和计算公式。根据热塑性材料在普通单螺杆三段式结构中从固态逐渐转变为高弹态最后粘流态的过程的研究结果，利用固体输送段理论、熔融理论和熔体输送理论设计生产3D打印用碳纤维增强型热塑性复合材料专用螺杆、机筒及机头口模等主要部件，以及合理设置碳纤维复合材料挤出成型的加工工艺参数（加热温度、螺杆转速等），对高效地生产最优质量丝材具有非常重要的指导作用。
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