Hallo watergolf93,
du hast dich am 22.04. angemeldet und am gleichen Tag eine
Frage gestellt. Leider erfährt man nichts über dich aus deiner
Visitenkarte.
Ich nehme es aus persönlicher Überzeugung sehr ernst mit Datenschutz und überlege es mir sehr genau, wann ich welche Informationen wo bekannt gebe.
Ich hoffe das es bei der www-Community daher nicht all zu unüblich ist. Es hat jedenfalls keinen böswilligen Hintergrund 
Falls ich hier öfter sein werde um Fragen zu stellen oder anderen zu helfen, dann werde ich das Benötigte natürlich ergänzen.
Sie mir bitte nicht böse, aber deine beiden Postings
erscheinen mir ziemlich hingeschludert.
Erst Stefan mußte dich darauf hinweisen, daß wichtige Angaben
deinerseits fehlen.
Du scheinst dir über das was du machst im Unklaren zu sein.
Es geht um: „ verschiedene Bohrversuche in Aluminium und
Edelstahl (1.4301)mittels Laserstrahlung… “. Als Schutzgas
wurde im UP Stickstoff und Argon genannt, nun erfahren wir,
daß auch noch Luft als „Schutzgas“ verwendet wurde.
Bei meiner Fragestellung ging es Eingangs ausschließlich um die Schutzgase. Um die Ergebnisse anschaulicher darzustellen habe ich die Verwendung der Luft erwähnt, da sie als Vergleich dient. Das Luft kein Schutzgas ist, ist bekannt und wurde nie als solches bezeichnet.
Aus deinem UP:
„… kam hauptsächlich zum Sublimationsabtrag (entstehende
Schmelze wird durch den Dampfdruck ausgetrieben)“.
Die entstehende Schmelze wird nicht: „durch den Dampfdruck
ausgetrieben“. Sie wird höchstens durch den Druck des
Schutzgases ausgetrieben.
Ich möchte hier nicht auf die Details des Lasersublimationsabtrags eingehen, daher fasse ich mich kurz: Wenn die Schmelze durch den Energieeintrag in den gasförmigen Zustand übergeht, dann vergrößert sich ihr Volumen schlagartig (im Idealfall mit Schallgeschwindigkeit). Da sich unter dem Schmelzbad festes Material befindet, wird die noch flüssige Schmelze von dem expandierenden Gas zur Bohrungswand und anschließend quasi aus dem Bohrloch herausgeschleudert. Daher ist primär der Druck des verdampfenden Materials für den Austrag zuständig, nicht das Schutzgas.
Du schreibst:
Beim Bohren mit Druckluft kam es zu sehr glatten
Bohrungswänden und relativ hohen Abtragsraten (ist auch zu
erwarten gewesen).
Wieso war das denn zu erwarten, bei einem Gas das ich im
Zusammenhang mit schmelzendem Aluminium nicht als Schutzgas
bezeichnen würde und das dazu auch niemand z.B. beim
Alu-Schweißen verwendet.
Es war zu erwarten, da es durch die erhöhte Zufuhr von Sauerstoff zu einer zusätzlichen Einbringung von (chemischer) Energie kommt und somit sich der Abtrag erhöht. Es geht nunmal ums Bohren und ist mit dem Schweißen nur bedingt zu vergleichen.
Bei Stickstoff waren deutlich mehr Ablagerungen an den Wänden
erkennbar und die Abtragsraten waren niedriger. Noch mehr
Ablagerungen bildete Argon, welche zugleich auch sehr
ungleichmäßig waren.
Daraus lässt sich folgern, dass Argon eine größere Kühlwirkung
hat als Stickstoff. Ich hätte es aber prinzipiell anders herum
Das läßt sich daraus überhaupt nicht folgern. Du schreibst ja
selber, daß du es: „anders herum“ erwartet hättest: „ …,
wenn man sich die spezifische Wärmekapazität
anschaut.“
Das Material wird vom Schutzgas abgekühlt und somit eventuell noch vor dem Austrag aus dem Bohrloch verfestigt. Je stärker gekühlt wird, umso früher erstarrt die Schmelze.
Aus den Schliffbildern der Bohrungen lässt sich beobachten (!), dass es bei Argon zu einer größeren Abkühlung kam. Wenn man nun die spezifische Wärmekapazität betrachtet, erwartet (!) man aber, dass Stickstoff stärker kühlen würde.
Widerspruch zwischen Erwartung (Theorie) und Beobachtung (aus Versuchen) Ich möchte nun wissen, warum die Erwartung falsch ist. Ich habe also offensichtlich einen groben Fehler (im Versuch) gemacht oder einen Aspekt außer Acht gelassen (chemische Reaktion oder ähnliches).
Hast du bei den Versuchen immer die Temperatur im gleichen
Abstand vom Bohrloch gemessen? Wenn nicht, kannst du nichts
über eine stärkere oder schwächere „Abkühlung“ aussagen.
Wenn du schon etwas über eine eventuelle „Abkühlung“ vermuten
möchtest, müßtest du auch immer die jeweils pro Versuch
eingesetzte Gasmasse kennen.
Mir erscheint überhaupt der von dir je Versuch und Gas
eingesetzte Druck der entscheidende Parameter zu sein.
Ich habe nicht geschrieben, dass ich die Temperatur gemessen habe. Das ist aus physikalischen Gründen auch nicht ohne Weiteres möglich. Zu der Gasmasse habe ich bereits bei Stefan genaueres geschrieben. Der Volumenstrom war konstant, der Massenstrom lässt sich aus der Dichte berechnen. Dadurch kennt man auch die mögliche „Energieaufnahme“ des Gases (da spezifische Wärmekonstante bekannt). Daraus resultiert meiner Auffassung nach auch die Abkühlung (umso stärker, je größer das Produkt aus Masse und spez. Wärmekap.)
Meiner Ferndiagnose nach herrschte bei Luft der höchste Druck
vor der Düse, bei Stickstoff ein niedrigerer und bei Argon der
niedrigste Druck.
Sieh einmal in deinen Versuchsunterlagen nach. Das „ist auch
zu erwarten“, daß du die Werte gemessen und notiert hast.
Ich nehme an, dass das nicht zynisch gemeint ist?
Ich habe es selbstverständlich in meinen Versuchsunterlagen notiert. Der Druck an der Düse ist durch den konstanten Volumenstrom bei gleicher Düsengeometrie konstant.
Btw.: Die Beiträge sind nicht „dahingeschludert“, sondern wurden von mir mit Bedacht geschrieben. Ich halte nur nichts davon, den Leser mit unwichtigen Informationen zu überschütten, sondern bemühe mich, auf den Punkt zu kommen. Da man allerdings sehr in die Materie eingearbeitet ist, vergisst man eventuell mal das ein oder andere Detail, das dem geneigten Leser nicht bekannt sein kann.
Persönlich habe ich es natürlich nicht genommen, da ich für Kritik dankbar bin. Diese bringt einen oft auf Punkte, die man noch nicht bedacht hat.
