Spiegelhalter des K40 tauschen

Da die Einstellmöglichkeiten der Original K40 Spiegelhalter eher begrenzt sind, habe ich mich dazu entschlossen auf die Spiegelhalter von Cloudray umzusteigen. Ursprünglich wollte ich die Halterung von Spiegel 1 nicht tauschen, da die Montage am schwierigsten scheint und am wenigsten Veränderung bringt, so dachte ich zumindest…

Spiegel 2 mit original Halterung
Spiegel 3 mit original Laserkopf

Wie man auf den Bilder gut erkennen kann, sind die Einstellmöglichkeiten (vor allem bei Spiegel 3) ziemlich begrenzt, also raus damit.

Spiegelhalterung von Spiegel 3 ausgebaut und in die wichtigsten Bestandteile zerlegt.

Die Spiegel…

Eigentlich wollte ich die Spiegel wiederverwenden… Beim Ausbau musste ich jedoch feststellen, dass diese schon sehr in Mitleidenschaft gezogen wurden. Zum einen waren sie leider nicht zentriert montiert worden und zum anderen wurde die Alu Überwurfmutter nicht ordentlich entgratet, wodurch vermutlich bereits bei der Montage die Spiegel zerkratzt wurden. Somit hab ich lediglich die Gummidichtung für die neuen Halterungen übernommen und den Rest erstmal in die Ersatzteilkiste verfrachtet.

In weißer Voraussicht hatte ich mir ein Spiegelhalterset mit neuen Spiegeln und Linse bestellt. Die neuen Mo-Spiegel sind auch um einiges dicker.

Vergleich alter Spiegel und neuer Spiegel.

Der alte Spiegel ist sehr stark verschmutzt und sieht nach der Reinigung auch nicht besser aus als davor.

Den neuen Spiegel habe ich dann in die Halterung 2 und zusätzlich noch die Gummidichtung hinten eingesetzt, damit sich der Spiegel durch die Bewegungen nicht so leicht löst.

Neuer Spiegel in neuer Spiegelhalterung
Neuer Spiegel in Spiegelhalterung Vorderansicht

Spiegelhalter 2 – Die Montage

Die Gewinde an Motor bei Spiegel 2 sind M3 und die Aussparungen in der Halterung sind vermutlich eher für M5 Schrauben ausgelegt. Der Kopf der M3 Schrauben ist nur minimal größer als die Aussparung und durch die Bewegung würden sich die Köpfe vermutlich mit der Zeit in das Alu der Halterung arbeiten.

Halterung mit M3 Schrauben, welche trotz Unterlegscheibe nur wenig Halt finden.

Eine Möglichkeit wäre gewesen die Gewinde der Motoren aufzuweiten. Die Gewinde der Nema17 Motoren sind jedoch einheitlich M3 und daher war das für mich keine Option. Stattdessen habe ich mich dafür entschieden kleine Abstandhalter zu drucken, damit die Unterlegscheibe und der Schraubenkopf mehr Auflagefläche erhalten.

M3 Schraube mit gedrucktem Spacer
Schrauben mit Spacer in Halterung

Durch den Abstandshalter können die Schrauben auch nicht mehr hin und her fallen. Die Halterung lässt sich so später im montierten Zustand auch nur noch parallel verschieben. Falls ihr euch diese Abstandshalter nachdrucken wollt, haben wir sie euch im Downloadbereich zur Verfügung gestellt: Abstandshalter für Halterung Spiegel 2 | K40 Laser Cutter | K40Keller

Somit ist Spiegelhalter 2 fertig und bereit für die Montage.

Bild zeigt Spiegelhalter 2 montiert
Spiegelhalter 2 montiert

Spiegelhalter 3 – Laserkopf mit Airassist

Auch hier habe ich wieder mit der Demontage der alten Halterung begonnen.

Bild zeigt alten Laserkopf mit Halterung
Alter Laserkopf mit Halterung
X-Schlitten ohne Halterung
X-Schlitten ohne Halterung
Alte Halterung mit Laserkopf ohne Airassist
Alte Halterung mit Laserkopf ohne Airassist

Die Linse und den Spiegel am Laserkopf hatte ich vor kurzem erst getauscht und die werde ich entsprechend übernehmen.

Der alte Laserkopf  zerlegt
Der alte Laserkopf zerlegt
Der neue Laserkopf mit Spiegel eingesetzt
Der neue Laserkopf mit Spiegel eingesetzt
Neuer Laserkopf mit Spiegel und Fixierring
Neuer Laserkopf mit Spiegel und Fixierring

Der Laserkopf von Cloudray ist insgesamt etwas höher, daher kann die alte Halterung nicht übernommen werden. Auch hier kam wieder der 3D Drucker zum Einsatz und ich hab mich für eine der Zahlreichen Montageplatten auf Thingiverse entschieden. Ihr findet die Halterung unter k40 laser head mount for Cloudray by zabbazabba – Thingiverse.

3D gedruckte Halterung für den neuen Laserkopf
3D gedruckte Halterung für den neuen Laserkopf

Damit die Abstandhalter des Schlittens und die Schrauben nicht all zu fest in das PLA eintauchen, habe ich sowohl unter als auch auf die Montageplatte Unterlegscheiben gelegt.

Unterlegscheiben auf Abstandhalter des X-Schlittens
Unterlegscheiben auf Abstandhalter des X-Schlittens
Fertig montierte Montageplatte für den neuen Laserkopf
Fertig montierte Montageplatte für den neuen Laserkopf
Laserkopf in neue Montageplatte eingesetzt
Laserkopf in neue Montageplatte eingesetzt

Die Linse wird bei der Nozzle von Cloudray direkt eingesetzt und dann mit einer Tülle mit aussengewinde dort fixiert. Beim Einsetzen unbedingt darauf achten, dass die konfexe (gewölbte) Seite nach oben blickt. Warum das so ist, haben wir euch bereits in dem Artikel Linse, wie rum einsetzen? | K40 Laser Cutter | K40Keller erklärt.

In Nozzle eingesetzte Linse mit konfexen Seite nach oben
In Nozzle eingesetzte Linse mit konfexen Seite nach oben
Nozzle mit eingesetzter Linse und Fixierring
Nozzle mit eingesetzter Linse und Fixierring

Spiegelhalterung grob ausrichten und Feineinstellung

Zunächst einmal muss nun die Halterung von Spiegel 1 grob ausgerichtet werden, so dass der Laserstrahl einigermaßen mittig auf den Spiegel auftrifft.

Halterung Spiegel 2 mit Testschuss auf Malerkrepp
Halterung Spiegel 2 mit Testschuss auf Malerkrepp

Da Spiegel ein nicht verändert wurde sollte sowohl der Close als auch Distant Testschuss auf Spiegel 2 wieder wie zuvor auf dem selben Punkt auftreffen. Als nächstes wird Spiegel 2 so eingestellt, dass der Laserstrahl am Laserkopf an der selben Stelle (ebenfalls wieder Close und Distant) auftrifft. Wie man die Spiegel richtig einstellt, hat Nikolaus in seinem Video K40 Laser Spiegel einstellen | K40 Laser Cutter | K40Keller ganz gut erklärt.

Nachdem Spiegel 2 eingestellt war, sah das Ganze dann bei mir so aus. Man kann unschwer erkennen, dass der Kopf noch etwas Richtung Röhre verschoben und auch noch etwas höher gelegt werden muss, damit der Laserstrahl mittig bei Spiegel 3 ankommt.

Testschuss auf Spiegel 3 nach Grobausrichtung und Feineinstellung von Spiegel 2
Testschuss auf Spiegel 3 nach Grobausrichtung und Feineinstellung von Spiegel 2

Glücklicherweise konnte die Montageplatte noch etwas nach hinten verschoben werden und die Höhe mit drei Unterlegscheiben angepasst werden.

Montageplatte mit Unterlegscheiben für Laserkopf
Montageplatte mit Unterlegscheiben für Laserkopf
Laserkopf auf Montageplatte mit Unterlegscheiben
Laserkopf auf Montageplatte mit Unterlegscheiben

Der Testschuss auf Spiegel 3 ist nun nahezu mittig, falls notwendig leg ich hier später noch ein oder zwei Unterlegscheiben unter.

Testschuss auf Spiegel 3
Testschuss auf Spiegel 3

Einstellen von Spiegel 3

Spiegel 3 muss den Laserstrahl ziemlich genau nach unten durch die 3mm Nozzle lenken. Da das verstellen des Spiegel 3 jedoch eher einem Ratespiel ähnelte als allem Anderen, habe ich mir etwas anderes überlegt. Warum nicht einfach einen Rückwärts durch die Spiegel schicken?

Aus einem Punktlaser, einer Powerbank und einem 3D gedrucktem Adapter konnte ich einen Laserstrahl durch den Laserkopf in Richtung Spiegel 3 und Spiegel 2 schicken. Den Adapter für den Punktlaser könnt ihr euch unter folgendem Link herunterladen: Spiegel 3 Einstellwerkzeug | K40 Laser Cutter | K40Keller

Adapter des Ausrichtwerkzeugs
Adapter des Ausrichtwerkzeugs
Selbstgebasteltes Spiegel 3 Ausrichtungswerkzeug
Selbstgebasteltes Spiegel 3 Ausrichtungswerkzeug

Zunächst muss man wieder einen Testschuss auf ein Malerkrepp vor Spiegel 3 machen und das Kreppband dann kleben lassen. Im Anschluss dann vor Spiegel 2, dort ebenfalls das Kreppband kleben lassen. Beides brauchen wir für die Ausrichtung von Spiegel 3. Nun wird der K40 abgeschalten und das Ausrichtungswerkzeug von unten in den Laserkopf gesetzt und eingeschalten.

Eingesetztes Ausrichtungswerkzeug im Laserkopf
Eingesetztes Ausrichtungswerkzeug im Laserkopf
Eingeschaltenes Ausrichtungswerkzeug
Eingeschaltenes Ausrichtungswerkzeug

An den Stellschrauben von Spiegel 3 wird nun solange gedreht, bis der Laser durch das Einschussloch austritt.

Noch nicht ganz perfekt ausgerichteter Laserpunkt
Noch nicht ganz perfekt ausgerichteter Laserpunkt
Laserpunkt an Spiegel 2
Laserpunkt an Spiegel 2

Auf den Bildern ist es leider nicht so gut erkennbar. In Wirklichkeit ist es sehr gut erkennbar, ob der Laser durch das Einschussloch im Kreppband geht oder nicht und zeigt auch keine derartige Streuung, wie sie die Bilder vermuten lassen.

Durch diese simple Möglichkeit ist der Spiegel 3 innerhalb weniger Minuten eingestellt. Hier geht es weiter zum Beitrag Spiegelhalterung von Spiegel 1 tauschen | K40 Laser Cutter | K40Keller

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3 Antworten

  1. Günter sagt:

    Hallo Tobias, Danke für die gute Beschreibung des Umbaus!
    Könntest du eventuell einen Link zum Punktlaser in deinen Beitrag integrieren? Möchte auch Spiegel 3 über diese Art einstellen.

    • Tobias Guisl sagt:

      Hallo Günter,

      dafür habe ich ein Lasermodul mit 650nm und 5mW verwendet. Mit den von mir hervorgehobenen Schlagworten findet man es auf diversen Markplätzen, unter anderem in der Bucht: https://www.ebay.de/itm/650nm-5mW-Rot-Punkt-Linie-Kreuz-Laser-Modul-Objektiv-Fokussierbar-Industrie-DE/353142322303

    • Josef sagt:

      Hallo Günter,
      das wird Dir zwar nichts mehr helfen, aber ja vielleicht jemand Anderen der auf diesen Umbau stößt :o)
      Ich habe mich auch mit der Einstellung des letzten Spiegels rumgeärgert und hatte auch die Idee mit dem Laserpointer.
      Mangels Laser habe ich mir dann aber eine andere Methode ausgedacht.
      Ich habe von dem höhenverstellbaren Teil die Luftzuführung ausgeschraubt und umgedreht wieder eingebaut. Auf den temporären Laserauslass habe ich Krepp-Papier geklebt.
      Dann kann man mit einem Spiegel (Schutzbrille nicht vergessen!!!) relativ einfach den letzten Spiegel auf die Mitte justieren.
      Bei mir graviert er jetzt bei 4% (das ist die Stufe in der der Laser gerade noch zündet) überall gleichmäßig stark.
      VG
      Josef

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