TR73

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Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann



Technische Universität Dortmund
Institut für Spanende Fertigung, Baroper Str. 301, 44227 Dortmund
Tel.: +49 (0)231 755 2782
Fax: +49 (0)231 755 2782
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Homepage at the Institute



Projects

  • B2 - Micro Elements
    Machining of Molds with Filigree Structures for Sheet-Bulk Metal Forming
  • B3 - Surface Structures
    Generation of Predetermined Surface Structures by Simulation based Process and Tool Design when Milling Free-Formed Surfaces
  • T07 - Tool Topography
    Functionalisation of tool topographies for material flow control and tool life optimisation

Working Groups


Publications

    2020

    • Weikert, T.; Tremmel, S.; Stangier, D.; Tillmann, W.; Krebs, E.; Biermann, D.: Tribological studies on multi-coated forming tools. In: Journal of Manufacturing Processes, 49(2020), pp. 141-152

    2019

    • Löffler, M.; Schulte, R.; Freiburg, D.; Biermann, D.; Stangier, D.; Tillmann, W.; Merklein, M.: Control of the material flow in sheet-bulk metal forming using modifications of the tool surface. In: International Journal of Material Forming, 12(2019), Springer, pp. 17-26
    • Meijer, A.; Bergmann, J. A.; Krebs, E.; Biermann, D.; Wiederkehr, P.: Analytical and Simulation-Based Prediction of Surface Roughness for Micromilling Hardened HSS. In: Journal of Manufacturing and Materials Processing, 3(2019)3, pp. 70
    • Baumann, J.; Krebs, E.; Biermann, D.: Chatter avoidance in milling by using advanced cutting tools with structured fuctinal surfaces. In: Modern Machining Science Journal, Special Issue on HSM2019 , (2019), doi: 10.17973/MMSJ.2019_11_2019045, accepted
    • Behrens, B.; Biermann, D.; Menzel, A.; Tillmann, W.; Krimm, R.; Meijer, A.; Schewe, M.; Stangier, D.; Commichau, O.; Müller, P.; Rosenbusch, D.: Untersuchungen strukturierter Werkzeugflächen und der Einfluss auf den Werkzeugverschleiß. In: 4. Industriekolloquium Blechmassivumformung 2019 - DFG Transregio 73 (Hannover, 12.03.2019), (2019), in print
    • Tillmann, W.; Hagen, L.; Stangier, D.; Michael, P.; Tolan, M.; Sakrowski, R.; Biermann, D.; Freiburg, D.: Microstructural characteristics of high-feed milled HVOF sprayed WC-Co coatings. In: Surface and Coatings Technology, 374(2019), pp. 448-459
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Michel, S.; Jaeger, J.P.: Optimierung zerspanender Prozesse in kleinsten Dimensionen. In: maschinenbau - Das Schweizer Industriemagazin, (2019)5, Zürich: Olympa-Verlag AG, pp. 18-21
    • Vogel, M.; Schulte, R.; Freiburg, D.; Lechner, M.; Biermann, D.; Merklein, M.: Maßgeschneiderte Werkzeugoberflächen in einem flexibeln Walzprozess. In: Industriekolloquium, (2019), published

    2018

    • Freiburg, D.; Aßmuth, R.; Garica, R.; Biermann, D.; Henneberg, J.; Merklein, M.: Adaption of tool surface for sheet-bulk metal forming by means of pressurized air wet abrasive jet machining. In: Production Engineering, (2018), Berlin Heidelberg: Springer, pp. 1 -7
    • Krebs, E.; Wolf, M.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Stangier, D.: High-quality cutting edge preparation of micromilling tools using wet abrasive jet machining process. In: Production Engineering, 12(2018), pp. 45-51
    • Freiburg, D.; Finkeldey, F.; Hensel, M.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.: Simulation of surface structuring considering the acceleration behaviour by means of spindle control . In: Int. J. Mechatronics and Manufacturing Systems, 11(2018)1, published
    • Meijer, A.; Krebs, E.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.: Prediction of Feed-Rate Slowdowns in Precise Micromilling Processes. In: Journal of Manufacturing and Materials Processing, 2(2018)1, doi: 10.3390/jmmp2010019: MDPI, published
    • Freiburg, D.; Biermann, D.: Simulation-based tool development for structuring of surfaces for sheet bulk metal forming tools. In: Procedia Manufacturing, 15(2018), doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.245, pp. 467-474
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Krebs, E.; Michel, S.; Jaeger, J.: Neue Entwicklungen für den produktiven Einsatz von Hartmetallwerkzeugen in kleinsten Dimensionen. In: Herbert Danninger, Lorenz Sigl, Christoph Broeckmann (Edt.): Pulvermetallurgie - Neue Herausforderungen und neue Wege, 34(2018), Dortmund: Heimdall, pp. 135-155
    • Biermann, D.; Meijer, A.; Ott, A.: Präparation von Mikrofräswerkzeugen aus Vollhartmetall mit elastisch gebundenen Schleifkörpern. In: Hans-Werner Hoffmeister, Berend Denkena (Edt.): Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren: Verfahren und Maschinen, 65(2018), Essen: Vulkan Verlag, pp. 80-92

    2017

    • Tillmann, W.; Stangier, D.; Lopes-Dias, N.-F.; Biermann, D.; Krebs, E.: Adjustment of Friction by Duplex-Treated, Bionic Structures for Sheet-Bulk Metal Forming. In: Tribology International, 111(2017), pp. 9–17
    • Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Improvement strategies for the formfilling in incremental gear forming processes. In: Production Engineering, 11(2017)6, pp. 623-631
    • Freiburg, D.; Löffler, M.; Merklein, M.; Biermann, D.: Surface Structuring of Forming Tool Surfaces by High-Feed Milling. In: Robert Schmitt; Günther Schuh (Edt.): 7. WGP-Jahreskongress, 7(2017)7, Aachen: Apprimus Verlag, Aachen, 2017 , pp. 63-70

    2016

    • Gröbel, D.; Merklein, M.; Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Freiburg, D.; Biermann, D.; Weikert, T.; Tremmel, S.; Stangier, D.; Tillmann, W.; Matthias, S.; Reithmeier, E.; Löffler, M.; Beyer, F.; Willner, K.: Experimental and numcerial analysis of tribological effective surfaces for forming tools in Sheet-Bulk Metal Forming. In: Production Engineering, 10(2016)1, Springer, pp. 37-50
    • Tillmann, W.; Stangier, D.; Laemmerhirt, I.-A.; Biermann, D.; Freiburg, D.: Investigation of the tribological properties of high-feed milled structures and Cr-based hard PVD-coatings. In: Vacuum, 131(2016), pp. 5-13
    • Sieczkarek, P.; Wernicke, S.; Gies, S.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Wiederkehr, P.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Wear Behavior of Tribologically Optimized Tool Surfaces for Incremental Forming Processes. In: Tribology International, 104(2016), pp. 64 - 72
    • Löffler, M.; Engel, U.; Schulte, R.; Gröbel, D.; Krebs, E.; Freiburg, D.; Biermann, D.; Stangier, D.; Tillmann, W.; Weikert, T.; Wartzack, S.; Tremmel, S.; Lucas, H.; Denkena, B.; Merklein, M.: Tribological measures for controlling material flow in sheet-bulk metal forming. In: Production Engineering, (2016), published

    2015

    • Hense, R.; Vierzigmann, U.; Löffler, M.; Biermann, D.; Merklein, M.; Wels, C.: High-Feed Milling of Tailored Surfaces for Sheet-Bulk Metal Forming Tools. In: Production Engineering, 9(2015)2, pp. 215-223
    • Freiburg, D.; Biermann, D.; Hense, R.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Influence of Surface Modifications on Friction, Using High-Feed Milling and Wear Resistant PVD-Coating for Sheet-Metal Forming Tools. In: Key Engineering Materials, 639(2015), pp. 275-282
    • Landkammer, P.; Söhngen, B.; Loderer, A.; Krebs, E.; Steinmann, P.; Willner, K.; Hausotte, T.; Biermann, D.: Experimentelle Verifizierung eines Benchmark-Umformprozesses. In: Tekkaya, A. E.; Liewald, M.; Merklein, M.; Behrens, B.-A (Edt.): Tagungsband zum 18. Workshop Simulation in der Umformtechnik & 3. Industriekolloquium Blechmassivumformung 2015 - DFG Transregio 73, (2015), Aachen: Shaker Verlag, pp. 91-110
    • Landkammer, P.; Loderer, A.; Krebs, E.; Söhngen, B.; Steinmann, P.; Hausotte, T.; Biermann, D.; Willner, K.: Experimental verification of a benchmark forming simulation. In: Key Engineering Materials, 639(2015), pp. 251-258
    • Stangier, D.; Tillmann, W.; Krebs, E.; Biermann, D.; Hagen, L.: Wear Behavior of Bio-inspired and Technologically Structured HVOF Sprayed NiCrBSiFe Coatings. In: Surface and Coatings Technology, 280(2015), pp. 16-26
    • Freiburg, D.; Biermann, D.: Simulation and Structuring of Complex Surface Areas using High Feed Milling. In: 8th Iinternatinal Conference and Exhibition on Design and Production of Machines and Dies/Molds, 8(2015), Kusadasi, Aydin, TURKEY, pp. 93-98
    • Lucas, H.; Denkena, B.; Grove, T.; Krebs, E.; Freiburg, D.; Biermann, D.: Analysis of Residual Stress States of Structured Surfaces Manufactured by High-Feed and Micromilling. In: HTM Journal of Heat Treatment and Materials, 70(2015)4, pp. 183-189
    • Tillmann, W.; Stangier, D.; Biermann, D.; Krebs, E.; Hagen, L.: Tribological investigation of bionic and micro-structured functional surfaces. In: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 46(2015)11, pp. 1096-1104
    • Freiburg, D.; Hense, R.; Biermann, D.: Determination of Force Parameters for Milling Simulations by Combining Optimization and Simulation Techniques. In: J. Manuf. Sci. Eng., 138(2015)4, pp. 6

    2014

    • Biermann, D.; Odendahl, S.; Joliet, R.; Zabel, A.: Simulation der NC-Fräsbearbeitung – Multiskaliger Ansatz für eine effiziente und flexible Simulation147(2014)6, WB – Werkstatt und Betrieb, pp. 78-81

    2013

    • Biermann, D.; Tillmann, W.; Herper, J.: New coating systems for temperature monitoring in turning processes. In: Surface & Coatings Technology, 215(2013), pp. 376-380
    • Vierzigmann, U.; Schneider, T.; Koch, J.; Merklein, M.; Engel, U.; Hense, R.; Biermann, D.; Krebs, E.; Lucas, H.; Denkena, B.; Herper, J.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Untersuchungen von Tailored Surfaces für die Blechmassivumformung mittels angepasstem Ringstauchversuch. In: Merklein, M.; Behrens, B. A., Tekkaya, A. E. (Edt.): 2. Workshop Blechmassivumformung, (2013), Bamberg: Meisenbach, pp. 137-162
    • Biermann, D.; Krebs, E.; Steiner M.: Investigation of Different Hard Coatings for Micromilling of Austenitic Stainless Steel. In: Procedia CIRP, 7(2013), pp. 246-251
    • Breitsprecher, T.; Hense, R.; Beyer, F.; Biermann, D.; Wartzack, S.; Willner, K.: Sensitivitätsanalyse der tribologischen Eigenschaften gefräster Oberflächenstrukturen bei der Blechmassivumformung. In: Merklein, M.; Behrens, B. A., Tekkaya, A. E. (Edt.): 2. Workshop Blechmassivumformung, (2013), Bamberg: Meisenbach, pp. 121-136

    2012

    • Krebs, E.; Biermann, D.: Simulation-Based Analysis and Intuitive Visualization of the Cutting Edge Load in Micromilling of Hardened Steel. In: Engineering (Edt.): (2012), accepted
    • Breitsprecher, T.; Hense, R.; Hauer, F.; Wartzack, S.; Biermann, D.; Willner, K.: Acquisition of heuristic knowledge for the prediction of the frictional behavior of surface structures created by self-excited tool vibrations. In: Key Engineering Materials, 504(2012), Trans Tech Publications, pp. 963-968
    • Sieczkarek, P.; Kwiatkowski, L.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Herper, J.: Improved Tool Surfaces for Incremental Bulk Forming Processes of Sheet Metals. In: Key Engineering Materials (Edt.): 504(2012), pp. 975-980
    • Krebs, E.; Biermann, D.: Using NC-path deformation for compensating tool deflections in micromilling of hardened steel. In: Procedia CIRP (Edt.): 1(2012), pp. 132-137
    • Biermann, D.; Surmann, T.; Hense, R.: Korrektur von gemessenen Zerspankräften beim Fräsen. In: wt-online, (2012), pp. 789–794

    2011

    • Krebs, E.; Biermann, D.: Micromilling of Bionic Structures(2011), published
    • Krebs, E.; Baschin, A.; Biermann, D.: Manufacturing of dies from hardened tool steels by 3-axis micromilling(2011), published
    • Biermann, D.; Surmann, T.; Odendahl, S.; Hense, R.: Creating Functional Surface Structures by Milling Using Self-Excited Tool Vibrations(2011), pp. 55–58
    • Biermann, D.; Merklein, M.; Engel, U.; Tillmann, W.; Surmann, T.; Hense, R.; Herper, J.; Koch, J.; Vierzigmann, U.; Krebs, E.: Umformwerkzeuge in der Blechmassivumformung. In: : Merklein, M.; Bach, Fr.-W.; Tekkaya, A. E.; (Edt.): 1. Workshop Blechmassivumformung, 1(2011)1, Bamberg: Meisenbach, pp. 119-138
    • Breitsprecher, T.; Hense, R.; Hauer, F.; Biermann, D.: Akquise von heuristischem Wissen für die Prädiktion von Oberflächenstrukturen beim Fräsen mit regenerativen Werkzeugschwingungen. In: DFG SFB TR 73 (Edt.): Tagungsband zum 1. Erlanger Workshop Blechmassivumformung 2011, (2011), pp. 77-96
    • Krebs, E.; Biermann, D.: Fertigen bionischer Strukturen in einem Mikrofräsprozess. In: wt - Werkstattstechnik online (Edt.): wt - Werkstattstechnik online, 101(2011)11, pp. 742-746

    2010

    • Biermann, D.; Surmann, T.; Odendahl, S.; Krebs, E.: Surface Structuring by Milling with Intentionally Invoked Chatter(2010), published on CD
    • Biermann, D.: A measuring device for experimental modal analysis of thin-walled workpieces on five-axis milling machines(2010), International Journal of Material Forming, pp. 451-454
    • Kahnis, P.; Biermann, D.: Mikrofräsen filigraner Strukturen in Formeinsätzen(2010), published

    Presentations

      2018

      • 17.09.2018: Freiburg, D.; Biermann, D.: Simulation-based tool development for structuring of surfaces for sheet bulk metal forming tools, Toyohashi, Japan
      • 29.11.2018: Biermann, D.: Neue Entwicklungen für den produktiven Einsatz von Hartmetallwerkzeugen in kleinsten Dimensionen, Hagen

      2016

      • 08.03.2016: Krebs, E.; Biermann, D.: Aktuelle Entwicklungen um Zerspanprozesse auf Hochleistungswerkstoffe einzustellen, Nürtingen

      2015

      • 17.03.2015: Biermann, D.; Freiburg, D.; Hense, R.; Tillmann, W.; Stangier, D.: Influence of surface modifications on friction, using high-feed milling and wear resistant PVD-coating for sheet-metal forming tools, Erlangen, Germany
      • 11.05.2015: Tillmann, W.; Stangier, D.; Biermann, D.; , .; Krebs, E.: Surface modification by means of multilayer systems and micromilling technology, Long Beach USA

      2014

      • 24.06.2014: Biermann, D.; Krebs, E.; , .: Laserunterstütztes Mikrotiefbohren und Mikrofräsen zur Strukturierung von Oberflächen, 11. MST-Regionalkonferenz Dortmund

      2012

      • 26.01.2012: , .; Krebs, E.; Biermann, D.; Herper, J.; Tillmann, W.: Micromilling of bio-inspired surface structures for forming tools in sheet-bulk metal forming, CIRP January Meeting, Paris, STC S
      • 14.03.2012: Sieczkarek, P.; Kwiatkowski, L.; Tekkaya, A.; Krebs, E.; Biermann, D.; Tillmann, W.; Herper, J.: Improved tool surfaces for incremental bulk forming processes of sheet metals, ESAFORM Conference 2012, Erlangen, Germany
      • 04.06.2012: Krebs, E.; , .; Biermann, D.: Using NC-path deformation for compensating tool deflections in micromilling of hardened steel, Zürich (Schweiz)

      2011

      • 13.10.2011: Biermann, D.; Merklein, M.; Tillmann, W.; Engel, U.; Surmann, T.; Hense, R.; Herper, J.; Koch, J.; Krebs, E.; Vierzigmann, U.: Umformwerkzeuge in der Blechmassivumformung, 1. Workshop Blechmassivumformung, Erlangen, Germany