CO2 Laser Spiegel einstellen – Anleitung in 5 Schritten

Das richtige Einstellen der Spiegel an einem CO2-Laser kann sehr frustrierend sein. Stundenlanges hin und her und irgendwie trifft man den nächsten Spiegel doch nicht mittig. Der Strahl feuert wild in der Gegend umher und wenn es an einer Stelle endlich sitzt, passt es an einer anderen Stelle plötzlich nicht mehr.
Wenn du das Gefühl kennst, bist du in diesem Beitrag genau richtig! Hier wird in fünf einfachen Schritten erklärt, wie du die Spiegel an deinem CO2-Laser richtig einstellst. Bitte wirf deinen Laser nicht gleich aus dem Fenster, denn das Einstellen der Spiegel ist total einfach, wenn man nur zwei einfache Grundregeln beachtet.

Der Strahl an einem CO2-Laser wird über mehrere Spiegel von der Röhre zur Linse umgelenkt. Er hat bei voller Leistung eine Dicke von 5-6mm. Trifft er auf diesem Weg nicht alle Spiegel in der Mitte, wird er an den Spiegeln nicht vollständig reflektiert und es geht Leistung verloren. Das führt zu einem schlechten Schneidergebnis und zu Fehlern im Werkstück.

Das Einstellen der Spiegel wird zu einem Kinderspiel, wenn man diese zwei Grundregeln akribisch verfolgt:

1. Von hinten nach vorne
2. Erst parallel, dann zentriert.

Die Spielregeln sind einfach: Hältst du dich an die zwei Grundregeln, bist du nach einem Durchgang fertig. Verletzt du eine Regel, fängst du immer wieder von vorne an. Doch was bedeuten die beiden Regeln?

Das Spiegel einstellen verläuft in der selben Weg, wie der Laserstrahl, also immer von der Röhre zur Linse. Erst, wenn ein Spiegel perfekt eingestellt ist, geht man zum nächsten Spiegel weiter. Nochmal zur Erinnerung: Wird ein Schritt übersprungen oder zu schnell zum nächsten Spiegel gegangen, bevor nicht alles perfekt sitzt, fängt man immer wieder ganz von vorne an!

Hierbei handelt es sich um die wichtigere der beiden Regeln. Denn es geht erstmal nicht darum sofort die Mitte des nächsten Spiegels zu treffen! Das Hauptziel ist es, dass der Laserstrahl immer denselben Punkt trifft und damit parallel zu den Achsen des Systems verläuft. Wird ein Spiegel auf seiner Achse verschoben, muss der Strahl immer exakt dieselbe Stelle treffen. Dabei ist es erstmal völlig egal, ob diese Stelle in der Mitte des Spiegels ist oder überhaupt auf dem Spiegel landet. Auch neben dem Spiegel ist erstmal OK, Hauptsache immer im selben Punkt!

Erst wenn der Strahl auf allen Positionen einer Achse immer im exakt selben Punkt trifft, wird die Zentrierung auf die Mitte des Spiegels vorgenommen. Dafür wird dann der Spiegel zum Punkt verschoben. Alle Spiegel sind deshalb verschiebbar gelagert.

OK, genug Theorie, los geht’s. Zum Spiegel einstellen wird Equipment benötigt:

• Malerkreppband
• Stift
• Laserschutzbrille (!), denn wir werden am offenen Gerät arbeiten und es kann immer etwas vom Laserstrahl reflektiert werden und ins Auge gehen

Regel 1 folgend, wird an Spiegel 1 (S1, neben der Röhre) begonnen. Klebe ein Stück Malerkrepp auf den Spiegel oder die Ausrichthilfe davor, sofern diese vorhanden ist. Nun gebe einen sehr kurzen Testschuss ab. Die meisten Laser haben dafür einen Knopf am Controller. Jetzt sollte auf dem Kreppband ein kleiner Punkt zu sehen sein. Wenn das Kreppband direkt in Flammen aufgegangen ist, reduziere bitte die Leistung deines Lasers 😉

Nun wird S1 so positioniert, dass der Strahl seine Mitte trifft. Dazu haben die Spiegel meist Langlöcher für den horizontalen Versatz und eine Möglichkeit die Höhe zu verstellen.

Hat dein Spiegel keine Einstellmöglichkeit, muss die Laserröhre ausgerichtet werden. Nach dem Verstellen nochmal ein Testschuss. Falls der Punkt noch nicht ganz mittig sitzt, verschiebe den Spiegel solange, bis es perfekt ist. Wenn der Punkt nun exakt die Mitte trifft, kann es weitergehen.

Klebe nun ein Stück Kreppband auf den zweiten Spiegel (S2) und verfahre den Spiegel ganz nah an S1. Feuere einen kurzen Testschuss ab und bewege S2 entlang der Y-Achse ganz weit weg von S1. Feuere dort einen zweiten Testschuss ab. Jetzt sollten zwei Punkte auf dem Kreppband sein. Falls nicht, ist der zweite Punkt irgendwo außerhalb des Kreppbandes. Um rauszufinden, in welche Richtung er abdriftet, verschiebe S2 im zweiten Schuss näher an S1. Markiere dir die beiden Punkte als C (nah/close) und D (fern/distant).

Ziel ist es nun, den Spiegel S1 so einzustellen, dass beide Punkte übereinander liegen. Dabei hilft die ACD-Methode.
Der Punkt, in welchem der Laserstrahl parallel zur Achse verläuft heißt A (parallel/aligned).

• A liegt immer auf einer Geraden durch C und D
• A liegt immer nah an C
• A liegt immer „hinter“ C

Dabei ist es völlig egal, ob A den Spiegel in der Mitte trifft oder nicht! A kann sogar außerhalb des Spiegels sein. Das stört erstmal überhaupt nicht. Es wird zunächst der Spiegel S1 so eingestellt, dass der Laserstrahl parallel zur Y-Achse verläuft und damit S2 immer im selben Punkt trifft. Erinnere dich an Regel 2: „Erst parallel (zu den Achsen), dann zentriert (auf dem Spiegel)“.

Jetzt, wo die Position von A bekannt ist, muss der Laserstrahl dorthin umgelenkt werden. Dazu werden die Einstellschrauben an S1 verwendet. Es gibt insgesamt drei Schrauben. Eine Schraube (H) für die horizontale Verstellung und eine Schraube (V) für die Vertikale Verstellung. Die dritte Schraube (D) verstellt die Diagonale. Da sie die Dinge unnötig kompliziert macht, empfehle ich, sie nicht zu benutzen. Die Schrauben H und V reichen aus, um den Spiegel korrekt einzustellen.

Im Beispiel muss der Strahletwas nach links und ganz leicht nach oben. Dazu wird H eine Achtelumdrehung gegen den Uhrzeigersinn und V eine Viertelumdrehung im Uhrzeigersinn gedreht. Anschließend wird das Ergebnis mit zwei Testschüssen für nah (C) und fern (D) überprüft. Wiederhole diesen Schritt solange, bis beide Punkte exakt übereinander liegen. Herzlichen Glückwunsch, Spiegel 1 ist eingestellt 🥳
Das Ergebnis wird festgehalten, indem die Kontermuttern an den Einstellschrauben von S1 vorsichtig festgezogen werden. Dadurch wird verhindert, dass die Einstellschrauben sich durch Vibrationen drehen und die Einstellung verloren geht.

Nun wird der Spiegel 2 verschoben, sodass der frisch eingestellte Punkt die Mitte des Spiegels trifft. Dazu werden die Schrauben am S2 gelockert, der Spiegel verrutscht und die Schrauben wieder festgezogen. Wenn die Spiegelaufnahme keine Möglichkeit für die Verstellung der Höhe hat, kannst du mit Unterlegscheiben arbeiten.

Für S2 gilt dasselbe vorgehen:

• Kreppband auf S3 kleben
• Zwei Testschüsse, nah (C) und fern (D)
• A mit Hilfe der ACD-Methode ermitteln
• Laserstrahl mit den Einstellschrauben an S2 auf A richten
• Schritte solange wiederholen, bis alle Treffer auf dem selben Punkt landen
• Kontermuttern festziehen
• Spiegel 3 verschieben, sodass der Strahl ihn mittig trifft

Innerhalb der Tube soll der Laserstrahl mittig durch die Linse verlaufen und unten aus der Düse wieder austreten. Diese Einstellung wird an Spiegel 3 (S3) durchgeführt und ohne Linse in der Tube vorgenommen.

Markiere einen Kreis mit einem Durchmesser von ca. 20mm auf einem Stück Holz und lege ihn unter die die Düse auf den Werktisch. Es werden nun wieder zwei Testschüsse auf den Kreis abgefeuert. Einer mit der Düse sehr nah am Werkstück und einen Zweiten in größerer Entfernung. Je nach Bauart des Lasers kann dafür der Lasertisch in der Höhe verfahren oder die Tube in der Länge verändert werden.

Liegen die beiden Punkte nicht aufeinander, muss S3 eingestellt werden. Auch hier wird wieder mit der ACD-Methode vorgegangen und der Laserstrahl mit den Einstellschrauben an S3 eingestellt. Liegen die beiden Punkte auf dem Holzstück übereinander, ist es geschafft, alle Spiegel sind perfekt eingestellt! Gratulation, ab jetzt ist das Einstellen für dich ebenfalls zu einem Kinderspiel geworden und beim nächsten Mal geht alles schon viel schneller.