2020.08.25 全3D打印LCM3登陆艇制作有感----国庆节正式加入成都舰队

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全3D打印LCM3登陆艇制作有感----国庆节正式加入成都舰队

制作背景

疫情期间关在家里，无法到工作室搞模型实在是憋得无趣，于是百般无聊之际在 WAI 网翻到了这条LCM3登陆艇的16比例的打印文件。又想到在论坛看到搬运大神发布的这条船的视频，和想到自己还有某龙的16比例卡车和坦克，还有就是刚换了一台性能不错的3D打印机，还有充分的打印材料，还有，，，，，，，，，还有就是时间，从来没有这么充裕的时间。

哈哈哈哈哈，以上理由对一个模型爱好者来说，已经足够了。

我看了图纸文件后，就发现这将是一个浩大而漫长的制作过程，毕竟3D打印的速度摆在那，16比例的船只体积也不小了。但是，为了验证一下全3D打印船只的一些性能和制作心得，我还是下定决心开打！

   以下是我在论坛翻到的关于LCM3的相关帖子，大家有兴趣可以参考对比下：

1、国外网友3D打印版LCM3视频

http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1440784&highlight=LCM

2、国内模友制作LCM3

http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1240693&highlight=LCM

3、海峰版视频

http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1441175&highlight=LCM

4、海峰LCM3介绍带背景

http://bbs.5imx.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1433627&highlight=LCM

第一步 查资料

    尽管这是由国外高手画的图，但是出于可玩性的改造，图纸文件和原型船只已经有了很大出入，另外就是制作成RC船只，还需要进行改造和补充很多零件。于是在查阅资料后，我边打边画边组装，重画一些不符合要求零件，将其完善成一条可玩性很高的RC船只。

    习惯性的我们还是先了解下，美国海军LCM3大型登陆艇(机械化登陆艇)的由来：

    美国海军LCM3大型登陆艇(机械化登陆艇),由1942到1945年间美国制造,共生产超过8,500艘,在二战其间大量被用于运输坦克。由于英国没有比坦克登陆艇更轻的运输坦克的舰艇,所以LCM登陆艇也同样受英国皇家海军的采用。

    盟军在诺曼底登陆战黎明,大部分的LCM登陆艇由船拖牵,通过英吉利海峡,而且当时也没有装运任何步兵. 由于坦克吨位的增大的需要,新发展的LCM-3型登陆艇具有较长的船体及浮力,可以装载一辆30吨的坦克,或者其他货物或60个步兵。 LCM-3型登陆艇乘员4名,架设两挺12.7mm机枪。

希金斯公司建造LCM-3，艇长15米，宽4.3米，为了抢滩登陆该艇艇艏最大吃水为0.91米，艇艉则为2.1米，采用钢制船体，330马力柴油机双轴推进，满载航速8节，空载航速11节，艇员4人。LCM-3在艇艏拥有宽度超过3米的装载区，主要使命是人员和车辆输送。个别子型号也能单独搭载27吨货物。

LCM是美国海军缩略语，全称是LandingCraftMechanized，即“机械化登陆艇”。然而LCM只是这一类登陆艇的总称，最早可以追溯到二十世纪二十年代的英国海军。而LCM作为明确的独立舰种，则是从1940年代开始的，此后共衍生出8个基本型号，发展时间从其中LCM-3因为建造数量最多，超过8500艘而最具代表性。

LCM-3型能达到如此庞大的建造数量，与其优良的基础设计是分不开的。首先，该艇拥有超过9米长的装载区，占全艇长度的五分之三，空间充足，其次该艇为输送无法自行航渡登陆的步兵和装甲车辆而在艇艏设计了一个翻转角度约90°的大型跳板前端为格栅状高出艇体，不仅能为车辆人员提供良好的登陆条件，还能作为挡浪板使用，提高登陆艇的适航性。此外,LCM-3还装有双层艇体，不仅拥有良好的储备浮力，足以应付埋设在水际滩头的反步兵地雷甚至反坦克地雷，还可为登陆部队提供一定枪弹防护，而其驾驶舱也由6毫米的钢板制成以抵御流弹和弹片，此外该艇还装有两挺12.7毫米勃朗宁机枪作为自卫武器和火力压制，对登陆艇来说也相当强大。LCM-3性能完善均衡，尤其是一线士兵对其良好的防护和操控非常倚重。

然而LCM-3也存在诸多问题，如该艇实际是按照携带30吨级的M3“李”中型坦克设计的，而M4“谢尔曼”早期型号就超过32吨，诺曼底登陆战时，M3坦克因为性能落后大都已经退居二线，LCM-3在遂行车辆输送任务时通常搭载吉普车或牵引火炮等，搭载“谢尔曼”坦克的画面则更多出现在各大模型封绘上，LST或LCT即坦克登陆舰/艇才是中型坦克主要的两栖输送载具。此外，LCM-3只有约75海里的航程，在登陆行动中通常由LCT拖曳到作业区域再自航冲滩，从这个角度来看，LCM-3实际是不具备独立运行能力的。

《这里请大家注意这段文字：“M4“谢尔曼”早期型号就超过32吨，诺曼底登陆战时，LCM-3在遂行车辆输送任务时通常搭载吉普车或牵引火炮等，搭载“谢尔曼”坦克的画面则更多出现在各大模型封绘上，LST或LCT即坦克登陆舰/艇才是中型坦克主要的两栖输送载具。”

那LCM3搭载M4坦克的画面都是假的吗？其实，也不尽然，我翻阅了一些资料，真的找到了LCM3搭载M4坦克登录的照片，并且有一张还是M4水陆型（专门为诺曼底登陆改进的），并且还有搭载其他坦克的照片。

不过诚然如上述文字作者所写，由于M4坦克的重量超过了LCM3的安全搭载范围，所以在D日，并没有出现蜂拥而至LCM3搭载M4登陆的场景。D日当天，冲上滩头的M4，一部分是水陆改进型，更多的是步兵巩固滩头后，由LST或LCT送上滩头的。LCM3更多是搭载步兵冲上滩头。

然而作为LCM-3型主要生产商之一的希金斯公司，原本的长项却是生产木制船舶，在大获成功的LCM-3基础上，希金斯公司又开发出了木制胶合板为主要材料的LCVP车辆人员登陆艇，LCVP没有坦克输送能力，但价格更低，建造数量更是达到了惊人的2.3358万艘，以致盟军最高指挥官艾森豪威尔曾这样评价希金斯和他的产品：安德鲁希金斯是为我们赢得战争的人。如果希金斯没有设计和制造这些LCVP，我们就永远无法登上开阔的海滩。 战争的整个战略将会不同。作为盟军装甲车辆和人员输送的“双壁”，LCM-3和LCVP为二战的胜利做出了巨大贡献。

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• 第二部 开始打印  
  之前，我做模型一般只用3D打印机打印一些异性零件比如雷达，小艇，火炮等小型零件。这次，按照16比例的文件分类，整个船身分为上层围板、下层甲板、尾仓、船首跳板4个主要部分，共计42个模块文件。每个零件按照我设定的打印参数，平均打印时间都在10小时上下。我勒个去！
  在做好功课后，我按照先上层围板后下层甲板，再是尾仓的顺序开始打印。我采用晚上睡觉前打印10小时以上的零件，早上取件，机器休息一会，从上午到晚上10点前，完成1-2个10小时以内的零件。就这样，打印完42个主要船身零件，我用了20天时间，使用耗材3卷，约900米，中途更换打印机喷头一次，维护3次。
  
  

• 这里关于打印和大家分享以下几个心得：
  
  

• 摆放位置
  摆放零件的位置最好是打印台面的中间，按照比较普及的调平台面方法，中间一定是最接近0度的。另外，摆在中间也能最大限度的避免翘边。
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• 摆放角度
  摆放零件的角度，优先选择接触面最大的那个面和平台接触。这样可以保证贴合度和打印时的稳定性。
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• 减少支撑悬空
  尽量减少支撑面的出现，零件因为悬空，需要添加很多支撑，但是如果悬空过高，或者过多的支持，特别是内部支撑，反而会增加材料的浪费和打印时间的过长。所以，在转换时发现你选择打印角度，会出现很多支撑时，建议你换个角度摆放，这一点和上面第二点并不冲突，只要接触面平整，小一点并不会影响打印，并且在减少支撑后，反而会保证打印的精度和节约时间、材料。
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• 参数设置
  我使用是I3的机型，所以我的参数并不能代表大多数模友。但是，有一点可以肯定的就是填充参数和壁厚参数。我个人认为，在不受力的零件上，0.8毫米的壁厚已经是足够了，对于受力零件你可以加厚壁厚。对于填充，只要是不受力的零件，我同样会根据零件受力情况，来选择最小度填充指数，就以这条LCM3底仓为例，一个18CM乘以16CM乘以6CM的模块，我采用的就是0.8壁厚，和5%的填充参数，因为我知道，后期我会使用环氧和玻纤布做船底加强，另外，5%填充会使整个模块内部形成几十个封闭仓，即保证了模块强度，又保证了密封性，即使出现破损，那么进水的也仅仅是一个小的隔离仓，对船本身毫无任何影响。
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5、验证   在保存为G文件后，在用库拉导入一次G文件，你会看到模拟的打印动画，从而验证一次之前的选择。如果发现不对地方，在重新调整一次摆放，再验证。满意为止。
6、材料选择

• 3D打印的材料有很多种，PLA、ABS、TPU、金属、尼龙、树脂、炭纤维等。模型制作上最普及的还是PLA，为什么？
  一是环保，PLA的材质主要是提取玉米等农作物，是能够降解的。
  二是安全，大家可以自行查下，以上材料PLA是毒性最小的，在通风环境中毒性几乎可以忽略不计。
  三是价格，PLA的价格居于中间，尽管今年原材料价格上涨，普遍PLA都提价了，但是个人觉得价格还是接受。但是，请一定选择正规大牌的PLA，我个人亲自验证过，低于50元的PLA材料不纯，异味重，并且容易出现堵头和缠丝的情况。所以，在经费允许的情况下，尽量选择大厂品牌，也是为环保做做贡献。
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• 7、机器选择  
•     在FDM打印机里，我个人比较钟爱I3机型，速度快好维护。现在千元级别，你就能买到精度不错的机器了。另外，亲民价格光固化打印机也慢慢开始普及了，但是我个人还是觉得光固化打印机最大的缺点还是打印尺寸过小，耗材毒性高，后期清理繁琐。但是光固化的精度的确是FDM无法超越的。也许，后面我还是会采购一台光固化打印机，用于精密零件打印。
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      以上几点，是我接触3D打印几年来的一点心得，我在很多3D打印群里看到一些模友，使用同样的机器甚至是高端机器，都打不好成品，很大程度上不是机器的问题，是你个人对机器理解还不到位和转模时过于随意造成的。  
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sax_yang

楼主加油，请继续更新！此外，您是用老外原版的模型文件打印的吗，是否有所修改？

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sax_yang 发表于 2020-6-24 06:49
楼主加油，请继续更新！此外，您是用老外原版的模型文件打印的吗，是否有所修改？

船身未改动，STL文件，你也改不了，但是细节就自己重新画了

abing112112

第三步 组装模型

一、打磨

受到冷热收缩和异性布局等因素，打印出的零件在边边角角还是有毛刺或变形，这时就要打磨修正。因为PLA材料是受热材料打磨要注意以下2点：

1、用高目数的砂纸或锉刀，木工刻刀一套以便修型；

2、轻轻打磨，打磨频率低，切忌快、重、狠；

打磨PLA表面会因为发热摩擦起粘稠的挂丝，用刻刀刮去挂丝，再轻轻打磨。注意你打磨厚度，打磨只是为了取掉毛刺和简单修型。如果你要使打印零件达到光滑细腻无层纹的状态，那就需要打印抛光液这种辅材了，传统的抛光使用丙酮即可，但是丙酮异味重要注意个人防护。成品的抛光液，异味稍微好些也一定要在通风条件下使用。具体的信息，大家可以自行去网上查看。

二、粘接

PLA材料粘接很多胶水都可以胜任，不受力的零件502即可。我在组装船底模块，考虑防水坚固的因素，我拟选用了AB胶。假组2个模块后，画好对应线做参照，即可粘接。

    这里注意，选用AB胶这一类的环氧胶，要注意温度，26度以下的温度，会延长凝固时间。所以，我在打胶后使用热吹风机，对结合面进行加热，用低速档均匀加热1分钟后，2个模块即凝固到位，24小时后，彻底牢固。

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三、预装轴系

  刮灰前把轴系装了，因为设备舱尺寸原因，选择了15厘米轴系和反挂电机齿轮组的布局。但是由于设计失误，齿轮箱离船底间隙不够，无法实现减速配置，只能反装成了加速配置，于是选择大扭力电机来弥补。

螺旋桨：双桨，采用26直径的3叶桨

方向舵：双舵，最后切割了1厘米高度，以方便落地保护

取消原来的直条钢架式保护支架，从新打印了一个半圆形保护罩对螺旋桨和方向舵进行保护。

四、刮灰

AB胶粘接固化到位，用油性原子灰填缝刮灰，这个没什么好多说的，每一次掺兑少一点，避免固化剂凝结过快浪费。由于LCM3的船型均未大直面，刮灰也特别方便简单。

我看过一些新船友因为没有经验把整个船壳挂满的情况，这样做只能对后期打磨造成无限困扰。原因无非是，在制作龙骨和肋板时发生了移位偏差，导致蒙皮不均匀船壳线性变形，只有靠刮灰来弥补；还有就是蒙皮贴合不到位，缝隙过大，接口搭接错乱，也只有靠刮灰来弥补。

所以，和大家分享经验就是，为了后期制作的轻松，认真对待前面每一个步骤细节。

五、打磨后环氧玻纤布加固

  先打磨平整刮灰处，然后使用环氧和玻纤布加固船壳。这里个人推荐使用低粘稠度环氧树脂，因为低粘稠度可以更好的浸润玻纤布。玻纤布根据船型要冲滩的要求，选用了0.18MM厚度的平纹玻纤布，船底前一半铺设3层，保证冲滩不会伤及船底。

刷环氧树脂加固，有几个窍门和大家分享：

1、玻纤布量体裁衣，多不是好事，少了可以拼接；

2、环氧树脂掺兑，严格按照体积比例进行，有条件按重量比例掺兑最为准确。用多少兑多少，多兑几次，好过你浪费；

3、毛刷，根据船壳大小选择合适的毛刷，几毛钱的那种都行，关键是涂刷前，用剪刀整齐减掉一半。因为前面的软毛没有强度不利于环氧树脂渗透，也不整齐不利于均匀涂刷。减掉一半，刚刚好，后面的鬃毛在强度上和平整度上都适合。

4、涂刷时最好用夹具把玻纤布在船壳上绷紧，然后用毛刷戳刷，注意不是来回涂刷，是戳刷，用修剪过毛刷蘸上环氧树脂后，均匀前后左右不停戳刷玻纤布，让树脂很快渗透进去，消除气泡。在转角处更要反复多次戳刷。最后，看到玻纤布浸透完毕后，在轻轻均匀涂刷一遍即可。

  5、全部涂刷完毕后，检查有无气泡，有就继续戳扎，消除气泡。全部OK后，一样的如果室温达不到26度，请用电吹风，满档均匀加热2遍即可。

6、待到48小时完全固化后，用高目数砂纸进行打磨平整即可。

第四步 装配电子设备

电机：双低速大扭力550电机

电调：火凤凰480A一拖二风冷电调

方向舵机：辉盛995

舱门舵机：辉盛905金属小舵机

收放控制：5个微动开关（4个常断，1个常开）

舱门电机：380减速电机，每分钟60转

利用微动开关制作一个遥控舱门收放控制器，不需要电调，就是利用微动开关正负极逆向，就能实现。

分电板1个

原计划加一组遥控发烟器，但是真船烟道在侧面，我暂时预留后期安装。

电池：动力电池3S2200毫安锂电池，辅助电池2S1800毫安锂电池

第五步 试航调整姿态

今年3月初步具备航行的条件了，于是在一次活动下水看了下姿态。首先由于是平底船，抗浪性非常好，几乎没有侧翻的可能性。

但是明显发现尾部动力仓入水不够，螺旋桨要产生空泡，倒车也无力，没说的压仓。

建议大家购买汽车轮胎配重的那种自带3M贴纸的配重铅块，10克、5克的规格，既方便又准确。

安小沛

强帖留名。
纤维布是三层都铺好后一次性刷是吧？

abing112112

安小沛 发表于 2020-6-24 11:52
强帖留名。
纤维布是三层都铺好后一次性刷是吧？

刷一层贴一层，记得毛刷剪短齐平，才有力度

chenpengkiss

留名 再看~

鲨鱼2000

         很不错的表演模型，祝贺已经出航成功！，机电的设计也很巧妙，望再接再厉，早日整装成军！

abing112112

试航小视频

abing112112

xhf44

涂装出来就可以表演了

richardglc

3D打印件外面蒙玻纤的想法一直有，就是没有动手试过。看到大神的作品，顿时有信心了。

abing112112

richardglc 发表于 2020-7-3 10:14
3D打印件外面蒙玻纤的想法一直有，就是没有动手试过。看到大神的作品，顿时有信心了。

其实，后面的加固和防水做法和传统做法都差不多，3D打印最大好处能够自己设计喜欢的船型并简化前期的制作过程。

haimowang

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飞上天空的鱼

楼主的打印效果非常不错，看来只要会调教,简单的i3入门机也能有好的打印效果，期待大佬分享更多的打印经验，不知道大佬用的什么品牌的打印机

没事瞎转

真不错，看着就舒服

abing112112

飞上天空的鱼 发表于 2020-7-4 16:05
楼主的打印效果非常不错，看来只要会调教,简单的i3入门机也能有好的打印效果，期待大佬分享更多的打印经验 ...

纵维立方的机器。性价比多高

abing112112

没事瞎转 发表于 2020-7-4 19:38
真不错，看着就舒服

董老师，承让承让。手工不行，只有靠画图打印来补拙了。

最近，抽空在画一些细节零件，差不多1个月就能正式服役了。