Maßgeschneiderte GoPro-Halterungen für Radfahrer drucken

Die GoPro-Montageschnittstelle

GoPro verwendet ein 2-Zinken-/3-Zinken-ineinandergreifendes Fingersystem. Die Kamera hat zwei Montagezinken an ihrer Basis. Die Halterung hat drei Zinken. Sie greifen ineinander, und eine M5-Rändelschraube wird durch die ausgerichteten Löcher geführt, um alles zu fixieren.

Die für den Druck wichtigen Maße: Zinkenbreite etwa 3,0 mm, Spalt zwischen den Zinken 3,1–3,5 mm (an den Spitzen variabel) und das Loch für die Rändelschraube hat einen Durchmesser von 5,0 mm. Ein Instructables-GoPro-Montageprojekt enthält mit dem Messschieber überprüfte Maße, wenn Sie von Grund auf konstruieren.

Für den Druck vorhandener STLs sind die kritischen Toleranzen bereits im Modell enthalten. Drucken Sie ein Teststück nur der Zinkenschnittstelle, bevor Sie sich an eine vollständige Halterung wagen. Wenn die Passung zu fest ist, fügen Sie in Ihrem Slicer 0,1–0,15 mm horizontale Expansion hinzu. Wenn sie zu locker ist, feilen oder schleifen Sie die Zinken leicht an. Die meisten Designer auf Printables weisen darauf hin, dass ein gewisses Testen und Anpassen zu erwarten ist.

Montagetypen für den Radsport

Lenkerhalterung

Klemmt um das Lenkerrohr. Übliche Rennlenkerdurchmesser sind 31,8 mm (überdimensioniert, die meisten modernen Räder) oder 25,4 mm (ältere oder BMX-Lenker). Einige Modelle sind parametrisch, sodass Sie Ihren Lenkerdurchmesser eingeben können. Ich verwende eine Lenkerhalterung an meinem Rennrad, weil sie einen nach vorne gerichteten, vibrationsarmen Winkel bietet. Befestigt mit zwei M4-Schrauben durch die Klemmhälften.

Vorbauhalterung

Befestigt am Gabelschaft-Vorbau oder um Vorbauabstandshalter. Zentralere Sicht als eine Lenkerhalterung, niedrigeres Profil. Gut für Zeitrafferfahrten, bei denen Sie eine stabile, nicht oszillierende Perspektive wünschen. Befestigt mit M4-Innensechskantschrauben oder Kabelbindern.

Garmin-Kombihalterung

Dies ist diejenige, die ich am häufigsten verwende. Sie fügt eine GoPro-Schnittstelle unter einer vorhandenen Garmin-Out-Front-Fahrradcomputerhalterung hinzu. Wenn Sie bereits ein Garmin verwenden, bedeutet dies, dass kein zusätzlicher Lenkerplatz benötigt wird. Die Kamera hängt unter dem Computer und zeigt nach vorne. Es gibt mehrere Versionen auf Printables, die für bestimmte Garmin-Halterungsgenerationen entwickelt wurden.

Sattelstangenhalterung

Befestigt an den beiden Streben unter dem Sattel mit Kabelbindern. Richtet die Kamera nach hinten für rückwärtige Sicherheitsaufnahmen. Ich habe dies auf Fahrten im dichten Stadtverkehr verwendet. Die Aufnahmen sind nicht schön (Sattelvibrationen sind schlimmer als Lenkervibrationen), aber die rückwärtige Dokumentation ist es wert.

Warum PETG, nicht PLA

PLA ist das falsche Material für eine Fahrradhalterung. Ein Prusa-Forumsthread zur Vibrationsbeständigkeit fasst das Problem gut zusammen: PLA ist spröde unter zyklischer Belastung. Straßenvibrationen sind kontinuierliche, hochfrequente Ermüdungsbelastungen. PLA entwickelt Mikrorisse entlang der Schichtgrenzen, und eines Tages bricht die Halterung sauber in zwei Teile. Mir ist das bei 35 km/h passiert. Die GoPro hat überlebt (die Sicherungsleine hat sie gerettet). Die Halterung nicht.

PETG ist der praktische Standard. Es verformt sich, bevor es bricht, und gibt Ihnen eine sichtbare Warnung (verbogener Halterungsarm) anstelle eines plötzlichen Bruchs. Es verträgt UV-Strahlung besser als PLA, hält Sommersonne auf einem geparkten Fahrrad aus und kostet das gleiche pro Kilogramm. FDM-Teile verlieren etwa 55 % ihrer Festigkeit in der Z-Achse im Vergleich zur XY-Ebene. Die Bruchpfade von PETG ignorieren tendenziell die Schichtlinien, was auf eine bessere Zwischenschichtbindung als bei PLA hindeutet.

Für maximale Vibrationsdämpfung drucken Sie den Halterungskörper in PETG und fügen TPU-Buchsen oder -Unterlegscheiben zwischen Halterung und Lenker ein. TPU 95A eignet sich gut dafür. Eine 2-mm-TPU-Dichtung zwischen Klemme und Lenker absorbiert hochfrequente Vibrationen, bevor sie die GoPro erreichen. Dies ist derselbe Ansatz, den FPV-Drohnen-Racer mit ihren TPU-Kamerahalterungen verwenden, und diese überleben weit mehr Vibrationen als jedes Fahrrad erzeugt.

Umgang mit Straßenvibrationen

Vibration ist der Feind. Sie verursacht zwei Probleme: Ermüdung der Halterung (die Halterung bricht schließlich) und Videoqualität (verwackelte Aufnahmen). Design- und Druckentscheidungen adressieren beides.

Für die Langlebigkeit der Halterung: Erhöhen Sie die Wandanzahl auf mindestens 4 Konturen, besonders um Schraubenlöcher und die GoPro-Zinkenschnittstelle. Verwenden Sie 40–60 % Füllung. Fügen Sie Radien an jeder inneren Ecke hinzu, wo Spannungskonzentration auftritt. Scharfe Ecken sind Rissinitiierungspunkte.

Für die Videoqualität: Die interne Stabilisierung der GoPro (HyperSmooth) bewältigt die meisten Vibrationen, aber eine starre Halterung überträgt scharfe Stöße direkt auf die Kamera. Eine dünne TPU-Schicht zwischen Halterung und Lenker wirkt als mechanischer Filter für hochfrequentes Brummen, während die Kamera den größeren Bewegungen des Fahrrads natürlich folgen kann.

Ich habe versucht, ganze Halterungen in TPU zu drucken. Sie funktionieren für die Vibrationsabsorption, aber sie biegen sich zu stark. Die Kamera sackt unter ihrem eigenen Gewicht durch, und der Blickwinkel driftet während der Fahrt. Das beste Setup ist ein starrer PETG-Körper mit TPU-Isolation an den Kontaktpunkten.

Druckeinstellungen und Ausrichtung

Die Druckausrichtung ist bei Fahrradhalterungen wichtiger als bei den meisten Projekten. Die Halterung muss drei Kräften standhalten: Klemmdruck (Quetschen des Lenkers), vibrationsinduzierter Ermüdung und gelegentlichen Stößen (Abstellen des Fahrrads, Anstoßen an eine Wand).

• Orientieren Sie das Teil so, dass die Klemmkraft entlang der Schichten wirkt (XY-Ebene) und sie nicht auseinanderdrückt.
• Die GoPro-Zinkenschnittstelle sollte Schichten parallel zur Scherrichtung der Rändelschraube haben.
• 4+ Wände, 50 % Füllung, 0,2 mm Schichthöhe.
• PETG bei 235–245 °C, 80 °C Bett. Drucken Sie auf dem Q2 mit Kammerheizung für beste Schichthaftung.
• Verwenden Sie eine Haftschicht (Brim) auf flachen Montageflächen, um Verzug während des Drucks zu verhindern.

Für maximale Festigkeit drucken Sie langsam (40–50 mm/s) am oberen Ende des PETG-Temperaturbereichs. Höhere Temperaturen und langsamere Geschwindigkeiten verbessern die Zwischenschichtbindung, was der Punkt ist, an dem Fahrradhalterungen versagen. Die Kollektion gängiger Filamente hat PETG in verschiedenen Farben, wenn Sie die Halterung an Ihr Fahrrad anpassen möchten.

Empfohlene STL-Dateien

Dies sind die Modelle, die ich entweder selbst gedruckt habe oder die in Radsport- und 3D-Druck-Communities durchgängig empfohlen werden:

• GoPro Bike Mount von Toms (Printables) — sauberes Lenkerklemmdesign, einfacher Druck.
• GoPro Mount für Garmin Out-Front (Printables) — fügt GoPro-Schnittstelle unter vorhandener Garmin-Halterung hinzu.
• GoPro Sattelhalterung (Printables) — strebenmontiert, mit Kabelbindern gesichert, nach hinten gerichtet.
• Anpassbare GoPro-Lenkerhalterung (Thingiverse) — parametrisch, einstellbarer Durchmesser und Armlänge.

Wenn Sie von Grund auf in Fusion 360 oder OpenSCAD konstruieren, hat das j-h-a/go-pro-mounts-Repo auf GitHub parametrische OpenSCAD-Modelle mit dokumentierten Schnittstellenmaßen. Nützlich als Referenz, selbst wenn Sie ein anderes CAD-Werkzeug bevorzugen.

Verwenden Sie immer eine Sicherungsleine

Eine gedruckte Halterung kann brechen. Erwarten Sie es, planen Sie dafür. Eine GoPro HERO12 wiegt 154 g. Bei 40 km/h auf Asphalt ist das ein Geschoss, das Sie nicht im Verkehr oder unter ein Rad springen sehen möchten.

Führen Sie eine Sicherungsleine vom Befestigungspunkt der GoPro-Rändelschraube zu Ihrem Fahrradrahmen oder Lenker. Kommerzielle GoPro-Sicherungsleinen sind kurze, mit Stahl ummantelte Kordeln, die für etwa 13 kg ausgelegt sind. Ein paar Dollar für ein 5er-Pack. Günstige Versicherung gegen den Verlust einer 300+$-Kamera. Für ähnliche Sicherungsprinzipien bei flexiblem Zubehör deckt der TPU-Handyhüllen-Leitfaden das Design von Fallschutz ab. Und für weitere Outdoor-Montageprojekte wendet der Campingausrüstungs-Artikel dieselbe Materialhaltbarkeitslogik auf andere Outdoor-Drucke an. Der TPU-Cosplay-Rüstungsleitfaden behandelt das Drucken von flexiblem Material ausführlicher, wenn Sie mit reinen TPU-Halterungsdesigns experimentieren möchten.