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Abteilung Zerspanung

Dr.-Ing. Ekrem Özkaya

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Institut für Spanende Fertigung
Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund
Baroper Straße 303
44227 Dort­mund

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MB III Raum 2.021

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ekrem.oezkayatu-dortmundde

Portrait von Ekrem Özkaya © ISF

Aufgabenbereiche

  • Werkzeugentwicklung und -optimierung mittels CFD-Simulation
  • CFD-Simulation und in Kombination mit FEM-Zerspanungssimulation
  • CAD-Konstruktion und FEM-Simulation
  • Entgraten durch Wasserabrasivstrahlen
  • 3D-Gewindebohrsimulation
  • FEM-basierte Softwaresystementwicklung
  • Ent­wick­lung von Kühlschmierstrategien zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe
  • Zerspanung hochwarmfester Nicke­lbasis­legierungen
  • Der zentrale An­sprech­part­ner für die Lehre am Institut für Spanende Fertigung
  • SPHDEM Simulation des Spantransportes beim Einlippentieflochbohren

Weitere In­for­ma­ti­onen

Özkaya, E.
FEM-based software system for the efficient 3D tapping simulation and tool optimization using CFD simulation
Dissertation, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Vulkan Verlag, Essen, 2016, ISBN: 978-3-8027-8793-5.

Baumann, A.; Oezkaya, E.; Schnabel, D.;  Biermann, D.; Eberhard, P.
Cutting-fluid flow with chip evacuation during deep-hole drilling with twist drills
European Journal of Mechanics - B/Fluids 89 (2021), S. 473-484, doi: 10.1016/j.euromechflu.2021.07.003

Oezkay, E.; Fuss, M.; Metzger, M.; Biermann, D.
Investigation of coolant distribution of bottle boring systems with computational fluid dynamics simulation
CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 35 (2021), S. 259-267, doi: https: 10.1016/j.cirpj.2021.05.012

Özkaya, E.; Michel, S.; Biermann, D.
Chip formation simulation and analysis of the mechanical loads during micro single-lip deep hole drilling of Inconel 718 with varying cooling lubricant pressure
Production Engineering Research and Development , (2021), doi: 10.1007/s11740-021-01021-x

Özkaya, E.; Bücker, M.; Biermann, D.
Combined 3D simulation method with focused analysis in the cutting fluid supply of twist drills and modified flank face geometry
Key Scientific Article Certificate, Advances in Engineering, advanceseng.com/cutting-fluid-supply-twist-drills-modified-flank-face-geometry/, (2021)

Özkaya, E.; Fuß, M.; Biermann, D.
A Mathematical Model to Describe the Inner Contour of Moineau Stators
ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, 143 (2021) 4, doi: 10.1115/1.4048437

Bücker, M.; De Bartolomeis, A.; Özkaya, E.; Shokrani, A.; Biermann, D.
Experimental and computational investigations on the ef­fects of deep-temperature emulsion on the turning of Inconel 718 alloy
CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 31 (2020), S. 48-60, doi: 10.1016/j.cirpj.2020.10.001

Bücker, M.; Özkaya, E.; Hensler, U.; Biermann, D.
A New Flank Face Design Leading to an Improved Process Per­for­mance when Drilling High-Temperature Nickel-Base Alloys
MIC Procedia, (2020), S. 20-26, doi: 10.2139/ssrn.372278

Özkaya, E.; Bücker, M.; Biermann, D.
Simulative analyses focused on the changes in cutting fluid supply of twist drills with a modified flank face geometry
International Journal of Mechanical Sciences, 180 (2020), doi: 10.1016/j.ijmecsci.2020.105650

Vogel, F.; Berger, S.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Vibration Suppression in Turning TiAl6V4 Using Additively Manufactured Tool Holders with Specially Structured, Particle Filled Hollow Elements
Procedia Manufacturing, 40 (2019), S. 32 - 37, doi: 10.1016/j.promfg.2020.02.007

Vogel, F.; Berger, S.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Schwingungsreduzierte Drehbearbeitung höherfester Stahlwerkstoffe durch additiven Werkzeugaufbau
Ingenieurspiegel, (2019) 3, S. 17-19, ISSN 1868-5919

Özkaya, E.; Iovkov, I.; Biermann, D.
Fluid structure interaction (FSI) modelling of deep hole twist drilling with internal cutting fluid supply
CIRP Annals - Manufacturing Technology, 68 (2019) 1, S. 81-84, ISSN 0007-8506 , doi: /10.1016/j.cirp.2019.03.003

Özkaya, E.; Haus, T.; Biermann, D.
An intuitive software system for the modelling of three-dimensional FEM tapping simulations
World Journal of Engineering Research and Technology, 5 (2019) 3, S. 429-454, ISSN 2454-695X

Vogel, F.; Berger, S.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Additiver Werkzeugaufbau zur verbesserten Prozessdynamik bei der Drehbearbeitung von TiAl6V4
Werkstoffe in der Fertigung, (2019) 4, S. 22-25, ISSN 0939-2629/B 25800

Özkaya, E.; Hannich, S.; Biermann, D.
Development of a three-dimensional finite element method simulation model to predict modified flow drilling tool performance
International Journal of Material Forming, 12 (2019) 3, S. 477-490, doi: 10.1007/s12289-018-1429-0

Özkaya, E.; Bücker, M.; Strodick, S.; Biermann, D.
A thermomechanical analysis leading to a novel flank face de­sign providing longer tool lives for tools used in the drilling of Inconel 718
International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 102 (2019) 9-12, S. 2977-2992, ISSN 1433-3015 , doi: 10.1007/s00170-019-03417-7

Özkaya, E.; Schnabel, D.; Eberhard, P.; Biermann, D.
Kombinierter Modellierungs- und Simulationsansatz zur Strömungsuntersuchung der Kühlschmierstoffversorgung beim Einlippentiefbohren unter Be­rück­sich­ti­gung der Spanbildung
NAFEMS, 3 (2018) 47, S. 59-74, ISSN 2311-522X

Özkaya, E.; Biermann, D.
Experimental and simulative investigation of the deep-hole oil distribution and comparison at the deep-hole drilling of the RANS-k-ω-SST and hybrid SAS-SST model
International Journal of Thermal Science and Engineering, 1 (2018), doi: 10.24294/tse.v0i0.874

Bücker, M.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Investigations on the ef­fects of an in­no­va­ti­ve flank face modification for the drilling of nickel-base alloys
Procedia Manufacturing, 18 (2018), S. 20-26, doi: 10.1016/j.promfg.2018.11.003

Özkaya, E.; Hannich, S.; Biermann, D.
Un­ter­su­chun­gen zum thermischen Fließbohren - Dreidimensionale Modellierung und Simulation mit experimenteller Validierung
wt Werkstatttechnik on­line, 108 (2018) 10, S. 724-729, ISSN 1436-4980

Schnabel, D.; Özkaya, E.; Biermann, D.; Eberhard, P.
Transient Simulation of Cooling-Lubricant Flow for Deep-Hole Drilling-Pro­cess­es
Procedia CIRP, 77 (2018), S. 78-81, doi: 10.1016/j.procir.2018.08.224

Özkaya, E.; Hannich, S.; Biermann, D.
Development of a three-dimensional finite element method simulation model to predict modified flow drilling tool performance
International Journal of Material Forming, 12 (2018), S. 477-490, doi: 10.1007/s12289-018-1429-0

Özkaya, E.; Biermann, D.
Development of a geometrical torque prediction method (GTPM) to automatically determine the relative torque for different tapping tools and diameters
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 97 (2018) 1-4, S. 1465-1479, doi: 10.1007/s00170-018-2037-3

Bücker, M.; Özkaya, E.; Haase, M.; Biermann, D.
Der Rand im Fokus
WB Werkstatt + Betrieb, 06 (2018), S. 58-61

Özkaya, E.; Michel, S.; Biermann, D.
Kurze Späne beim Tief­bohren: Wendeltiefbohren, nichtrostender, austenitischer Stahl, Modellierung und Simulation
WB Werkstatt + Betrieb, (2018) 5, S. 30-34, ISSN 0043-2792

Vogel, F.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Additiver Werkzeugaufbau zur Dämpfung von Prozessschwingungen
VDI-Z Integrierte Pro­duk­tion, Jahrgang 160, (2018) 1/2, S. 42-45, ISSN 0042-1766

Özkaya, E.; Biermann, D.
A new reverse engineering method to combine FEM and CFD simulation three-dimensional insight into the chipping zone during the drilling of Inconel 718 with internal cooling
International Journal of Machining Science and Technology, 22 (2018) 5, S. 881-898, doi: 10.1080/10910344.2017.1415933

Özkaya, E.; Michel, S.; Biermann, D.
Experimental studies and FEM simulation of helical-shaped deep hole twist drills
Production Engineering Research and Development, 12 (2018) 1, S. 11-23, ISSN 0944-6524 , doi: 10.1007/s11740-017-0779-7

Schnabel, D.; Özkaya, E.; Biermann, D.; Eberhard, P.
Modeling the motion of the cooling lubricant in drilling processes using the finite volume and the smoothed particle hydrodynamics methods
International Journal of Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 329 (2018), S. 369-395, doi: 10.1016/j.cma.2017.09.015

Biermann, D.; Bücker, M.; Tiffe, M.; Özkaya, E.
Experimental investigations for a simulative optimization of the cutting edge de­sign of twist drills used in the machining of Inconel 718
Procedia Manufacturing, 17th Machining Innovations Conference for Aerospace Industry, MIC 2017, 6-7 December 2017, Garbsen, Germany, 14 (2017), S. 8-16, doi: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2017.11.002

Özkaya, E.; Michel, S.; Biermann, D.
Strömungsanalyse der Kühlschmierstoffverteilung in der Kontaktzone beim Wendeltiefbohren
DIAMOND BUSINESS, 4 (2017), S. 30-37, ISSN 1619-5558

Özkaya, E.; Biermann, D.
Neue Einblicke durch Strömungsanalyse in der Spanbildungszone
NAFEMS, 2 (2017) 42, S. 57-69, ISSN 2311-522X

Özkaya, E.; Biermann, D.
Segmented and mathematical model for 3D FEM tapping simulation to predict the relative torque before tool production
International Journal of Mechanical Sciences, 128-129 (2017), S. 695-708, doi: 10.1016/j.ijmecsci.2017.04.011

Biermann, D.; Özkaya, E.
CFD simulation for internal coolant channel de­sign of tapping tools to reduce tool wear
CIRP Annals Manufacturing Technology, 66 (2017) 1, S. 109-112, doi: 10.1016/j.cirp.2017.04.024

Özkaya, E.; Biermann, D.
Effizientere Kühlschmierung mit optimierten Innenkühlkanälen
WB Werkstatt + Betrieb (Spezial), Hanser Verlag, 6 (2017) 150, S. 60-63, ISSN 0043-2792

Özkaya, E.; Biermann, D.
Gezielte Kühlschmiermittelverteilung beim Gewindebohren mittels Strömungssimulation
FORUM Schneidwerkzeuge- und Schleiftechnik, Verlagsanstalt Handwerk GMBH, 2 (2017) 30, S. 90-99, ISSN 2191-1347

Beer, N.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Uso do laser na ferramenta para aprimorar a refrigeraçáo na furaçáo de Inconel 718
Márquinas e Metais, 53 (2017) 615, S. 18-23

Özkaya, E.; Biermann, D.; Koenen, H.-G.; Schniering, B.
ToolSimulation für die 3D-Gewindebohr - simulation und Drehmomentvorhersage – Ent­wick­lung des FEM-basierten Soft­ware-Systems
wt Werkstatttechnik on­line, 107 (2017) 4, S. 293-300, ISSN 1436-4980

Vogel, F.; Özkaya, E.; Fuß, M.; Biermann, D.
Ein­satz additiv gefertigter Werkzeugaufnahmen zur passiven Dämpfung von Prozessschwingungen
Unter Span - Das Magazin des Machining Innovations Network e. V, (2017), S. 22, ISSN 2365-7006

Özkaya, E.; Biermann, D.
Decreasing Drill Damage
ANSYS ADVANTAGE MAGAZINE, www.ansys.com/About-ANSYS/advantage-magazine/, 11 (2017) 1, S. 24-27

Biermann, D.; Beer, N.; Oezkaya, E.; Tiffe, M.; Wolf, M.
Simulation based optimization of details of cutting tools and cutting processes
Tagungsband zum 3. Wiener Produktionstechnikkongress “Adaptive & Smart Manufacturing“, 28.-29.9.2016, Wien, (2016), S. 161-166

Oezkaya, E.; Biermann, D.; Kleiner, G.; Beer, N.
Laser leitet Kühlschmierstoff zu den heißen Zonen
Industryarena eMagazine – Online-Ausgabe 3, (2016), S. 50-52

Biermann, D.; Oezkaya, E.; Hannich, S.; Fuß, M.; Schniering, B.; Koenen, H.-G.
Strömungstechnische Optimierung von Hochleistungsgewindebohrern
VDI-Z Integrierte Pro­duk­tion, 158 (2016) 2, S. 30-33

Oezkaya, E.; Beer, N.; Biermann, D.
Experimental studies and CFD simulation of the internal cooling conditions when drilling Inconel 718
International Journal of Machine Tools and Manufacture, 108 (2016), S. 52-65, doi: 10.1016/j.ijmachtools.2016.06.003

Beer, N.; Oezkaya, E.; Biermann, D.
Ein­satz der Laserbearbeitung für die optimierte Kühlschmierstoffzufuhr - Effiziente Kühlschmierung für anspruchsvolle Bohrbearbeitungen
WB – Werkstatt und Betrieb (Spezial), 148 (2015) 12, S. 60-63

Biermann, D.; Beer, N.; Özkaya, E.; Tiffe, M.; Wolf, M.
Simulation based optimization of details of cutting tools and cutting processes
In: Adaptive and Smart Manufacturing, Wiener Produktionstechnik Kongress, Band 3, new academic press, Bleicher, Friedrich (Hrsg.), 2016, ISBN 978-3-7003-1976-4 , S. 161-166

Özkaya, E.; Biermann, D.; Schniering, B.
Ent­wick­lung von ToolSimulation - Intelligentes Soft­ware-Steuerungsmodul für die Gewindebohrer-FEM-Zerspanungssimulation
wt-on­line, 104 (2014) H.9, S. 597-601

Özkaya, E.; Bayraktar, E.; Turek, S.; Biermann, D.
A novel abrasive blasting process: Abrasive medium classification and CFD simulations
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik – Materials Science and Engineering Technology, 44 (2013) 6, S. 577-588, doi: 10.1002/mawe.201300124

Özkaya, E.; Bayraktar, E.; Turek, S.; Biermann, D.
Abrasive medium classification and CFD simulations for low-pressure abrasive water-jet blasting
Ergebnisberichte des Instituts für An­ge­wand­te Mathe­matik, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, 469 (2013)

Biermann, D.; Özkaya, E.
Abrasivstrahlsystem für schwer zerspanbare Bauteile
Mikroproduktion, (2013) 1, S. 38-41

Bayraktar, E.; Özkaya, E.; Münster, R.; Biermann, D.; Turek, S.
Nozzle Design for Low-Pressure Micro Abrasive Waterjet Blasting via CFD Simulations
Ergebnisberichte des Instituts für An­ge­wand­te Mathe­matik 465, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, 2013

Biermann, D.; Özkaya, E.
Gratcharakterisierung und -simulation – Experimentelle und numerische Un­ter­su­chung der Gratbildung beim Mikrofräsen
VDI-Z Integrierte Pro­duk­tion, 154 (2012) 9, S. 70-73

Özkaya, E.; Bücker, M.; Biermann, D.
Combined 3D simulation method with focused analysis in the cutting fluid supply of twist drills and modified flank face geometry
Key Scientific Article Certificate, Advances in Engineering, (2021) https://advanceseng.com/cutting-fluid-supply-twist-drills-modified-flank-face-geometry/

Özkaya, E.; Biermann, D.
Mathematical model for predicting the torque during tapping using FEM simulation
Key Scientific Article Certificate, Advances in Engineering, (2017) https://advanceseng.com/mechanical-engineering/mathematical-model-predicting-torque-tapping-fem-simulation

Biermann, D.; Özkaya, E.; Bücker, M.; Saelzer, J.; Berger, S.
Werk­zeug- und Prozessentwicklung im Zeitalter der Di­gi­ta­li­sie­rung
Schwer zerspanbare Werkstoffe in der in­dus­tri­el­len Praxis, 02.03.2021, Online

Vogel, F., Berger, S., Özkaya. E, Biermann, D.
Vibration suppression in turning TiAl6V4 using additively manufactured tool holders with specially structured, particle filled hollow elements
19th Machining Innovations Conference for Aerospace Industry 2019 (MIC 2019), 27.-28.11.2019, Garbsen

D. Biermann, I. Iovkov, E. Özkaya, S. Michel, M. Metzger
Green manufacturing by the efficient use of resources and process integration
International Conference on Green Manufacturing (ICGM2019), 15th June 2019, Nanjing, China

Özkaya, E.; Iovkov, I.; Biermann, D.
Fluid structure interaction (FSI) modelling of deep hole twist drilling with internal cutting fluid supply
69th CIRP General Assembly, 20.08.2019, Birmingham, UK

Vogel, F.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Vibration suppression in turning of titanium using a novel cavity de­sign of tool holders manufactured by Selective Laser Melting (SLM)
Seco Tools R&D Meeting, 12.11.2018, Dort­mund

Biermann, D.; Aßmuth, R.; Bücker, M.; Özkaya, E.; Tiffe M.
Simulationsbasierte Werk­zeug- und Prozessauslegung für Hochleistungswerkstoffe
13. Schmalkalder Werkzeugtagung „Werkzeugtechnik der Zukunft – Evolution oder Revolution?“, 14./15.11.2018, Schmalkalden

Vogel, F.; Özkaya, E.; Biermann, D.
Ein­fluss additiv gefertigter Werkzeughalter auf die Prozessdynamik bei der Drehbearbeitung von TiAl6V4
Arbeitskreistreffen Spanntechnik, 04.07.2018, Borken

Biermann, D.; Özkaya, E.; Michel, S.
Ent­wick­lungen zur Ver­bes­se­rung der KSS Ver­sor­gung bei anspruchsvollen Zerspanprozessen
KSS-Seminar West, 05.04.2018, Dort­mund

Abrahams, H.; Bathe, T.; Baumann, J.; Biermann, D.; Hense, R.; Kersting, P.; Özkaya, E.; Rautert, C.; Siebrecht, T.; Zabel, A.
Aktuelle Forschungs­arbeiten am Institut für Spanende Fertigung
Vor­trag Im Rahmenprogramm der Mitgliederversammlung des Machining In­no­va­ti­on Network (MIN), 25.2.2015, Varel

Vogel, F.; Berger, S.; Biermann, D.; Özkaya, E.
Vibration suppression in turning TiAl6V4 using additively manufactured tool holders with specially structured, particle filled hollow elements
Tagungsband 19th Machining Innovations Conference for Aerospace Industry, 27. - 28. November 2019, Hannover, Hrsg.:Denkena, B., TEWISS Verlag, (2019), S. 170-185, ISSN 1610-7527

Biermann, D.; Tiffe, M.; Özkaya, E.; Wolf, M.; Beer, N.
Simulationsbasierte Detailoptimierung von Bohr- und Gewindewerkzeugen
In: Spanende Fertigung, 7. Ausgabe, Biermann, D. (Hrsg.), Vulkan Verlag, Essen, 2017, ISBN 978-3-8027-2989-8 (print), 978-3-8027-3052-8 (ebook), S. 2-12

Schniering, B.; Özkaya, E.; Koenen, H.-G.
Ent­wick­lung des Softwaremoduls ToolSimulation zur Bestimmung der Zerspanungsleistung von Gewindewerkzeugen unter Ein­satz des Konstruktionsmoduls ToolDesign
In: Spanende Fertigung, 7. Ausgabe, Biermann, D. (Hrsg.), Vulkan Verlag, Essen, 2017, ISBN 978-3-8027-2989-8 (print), 978-3-8027-3052-8 (ebook), S. 191-198

Biermann, D.; Beer, N.; Özkaya, E.; Tiffe, M.; Wolf, M.
Simulation based optimization of details of cutting tools and cutting processes
In: Adaptive and Smart Manufacturing, Wiener Produktionstechnik Kongress, Band 3, new academic press, Bleicher, Friedrich (Hrsg.), 2016, ISBN 978-3-7003-1976-4 , S. 161-166

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Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dort­mund/Unna auf die A44 Rich­tung Dort­mund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dort­mund-Dorstfeld, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dort­mund-Eichlinghofen, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Alternativ kön­nen Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dort­mund oder Bochum Hbf.

Ab Dort­mund Hbf mit der S1 Rich­tung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Rich­tung Dort­mund bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Uni­ver­si­tät) bis zur Haltestelle Cam­pus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Cam­pus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Cam­pus Nord und Cam­pus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zu­rück.

Vom Flughafen Dort­mund

Mit dem Taxi zur TU Dort­mund, Cam­pus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Rich­tung Dort­mund bis Haltestelle Dort­mund-Uni­ver­si­tät (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Rich­tung Cam­pus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Cam­pus Süd (ca. 3 Min)

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark.

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