Prof. Dr. Dietmar Drummer

Institute of Polymer Technology

Research in material development, design, and innovative processing of polymer materials. The research focus is Lightweight structures, Additive Manufacturing, Polymers in electric/electronic and medical applications, and machine elements.

Research projects

  • Functional (Bio)Polymers
  • Implants
  • Additive Manufacturing
  • Fiber-reinforced plastics
  • Polymer Bonded Magnets
  • Tribology and polymeric machine elements

  • Mehrschichtfolien zur vermehrten Post-Consumer Recyclatverarbeitung im Thermoformen

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. February 2021 - 31. January 2023
    Funding source: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
  • Zuverlässige Folienkondensatoren mit erhöhtem Leistungspotential

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. February 2021 - 31. January 2024
    Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
  • Untersuchung des Anwendungspotenzials des Vibrationsschweißens von vernetzten Polyethylen und deren Langzeitverhalten (VIP-BEX)

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 31. December 2022
    Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
  • Untersuchungen zur Herstellung achromatischer Linsen durch Verbundspritzprägen transparenter Kunststoffe

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 30. June 2023
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)

    In dem Projekt geht es um die Erarbeitung eines grundwissenschaftlichen Verständnisses zum Einfluss von Kunststoffkombinationen, der Prozessführung im Spritzguss und der Gestaltung auf die Eigenschaften achromatischer Polymerlinsen. Im Fokus steht das verzugs- und schwindungsfreie Aufspritzen einer zweiten Komponente auf einen Vorspritzling zur Herstellung einer achromatischen Linse aus transparenten Kunststoffen unterschiedlicher Dispersion und die damit verbundene Ableitung einer allgemeinen Fertigungsstrategie zum Verbundspritzprägen bei großflächigen Kontaktflächen. Um die hohe optische Funktionalität der achromatischen Linse zu erreichen, müssen mehrere Voraussetzungen erfüllt sein: So muss die zweite Komponente sehr schwindungsarm auf den Vorspritzling aufgespritzt werden; die Verbundfläche darf durch den Aufspritzvorgang nicht verformt werden und es muss eine ausreichende Haftung der beiden Kunststoffe gewährleistet sein. Die optischen Eigenschaften von dem Bauteilen werden intensiv erforscht.

  • Tool Additive Arm zur Fertigung ressourceneffizienter Leichtbaustrukturen im Fahrzeugbau

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 31. December 2023
    Funding source: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) (seit 2018)
  • Process strategies for the production of thin-walled components during selective laser beam melting of plastics

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: CRC 814 - Additive Manufacturing
    Term: 1. January 2021 - 31. December 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu/projekte/t-transferprojekte/transferproject-t3/

    The aim of theproject is the systematic investigation of the process-geometry-interaction ofthin-walled components for the production of locally adapted properties as wellas the modeling of this effect in finite element simulations and structuraloptimization. In experimental tests, the main influencing factors areidentified and mapped in relation to the building position in the process. Newexposure technologies and strategies are used to manipulate the melting pooland homogenize component properties. The findings are incorporated into a wallthickness dependent material model for structural optimization, which isinvestigated in the project. The participating industrial partners willvalidate the results over the course of the project. The experimental findingsand the wall thickness dependent material model will be used to develop amethodology for the product development of thin-walled structures. In thefuture, the product development process can be accelerated, and the economicefficiency increased. Based on these findings, new application areas for theselective laser beam melting of plastics can be opened up in the future.

  • Verbesserung der Alterungsstabilität von Kunststoff-Pulvern für das Laser-Sintern durch maßgeschneiderte Additivsysteme

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 31. December 2022
    Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
  • Duroplastgebundene spritzgegossene Dauermagnete mit definierter Magnetisierungsstruktur

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 31. December 2023
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
  • Integrative Fertigung von Isolationssystemen im Elektromaschinenbau

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. January 2021 - 31. December 2022
    Funding source: AIF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
  • Fügen mittels pinartiger Strukturen in Schweißverfahren

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. October 2020 - 30. September 2023
    Funding source: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
  • Analyse leistungsrelevanter, prozessbedingter Struktur- und Gestaltabweichungen von Kunststoffzahnrädern zur anwendungsgerechten Auslegung

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: Prozessorientiertes Toleranzmanagement mit virtuellen Absicherungsmethoden
    Term: 1. April 2020 - 31. March 2023
    Funding source: DFG / Forschergruppe (FOR)
  • Wirkanalyse von Selbstheilungsmechanismen für thermoplastische, mediendichte Spritzgussgehäuse - SelHG

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. August 2019 - 31. January 2022
    Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
  • Fügen additiv gefertigter Bauteile mittels Schweißverfahren zur Individualisierung von Serienbauteilen (FAB-Weld)

    (Third Party Funds Single)

    Term: 1. August 2019 - 31. July 2022
    Funding source: Bayerische Forschungsstiftung
  • Hilfsfügeteilfreies Fügen

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: Methodenentwicklung zur mechanischen Fügbarkeit in wandlungsfähigen Prozessketten
    Term: 1. July 2019 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich / Transregio (SFB / TRR)
    URL: https://trr285.uni-paderborn.de/
  • Fertigungssimulation - Materialauswahl und -charakterisierung dieser für den Aufbau numerischer Simulationsumgebungen für die Prozessanalyse und der zu entwickelnden Hybridformprozesse

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: OPTIMUM - Ökonomische Tür in Multi-Materialbauweise
    Term: 1. March 2019 - 28. February 2022
    Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
  • FOR 2271: Prozessorientiertes Toleranzmanagement mit virtuellen Absicherungsmethoden

    (Third Party Funds Group – Overall project)

    Term: 1. June 2016 - 31. December 2019
    Funding source: DFG / Forschergruppe (FOR)
    URL: https://www.for2271.tf.fau.de/

    The comprehension of geometric part deviationsand their manufacturing and assembly related sources as well as the investigationof their effects on the function and quality of technical products builds theframework for the planned research group “process-oriented tolerance managementbased on virtual computer-aided engineering tools”. The aim of this researchgroup is the provision of holistic methods and efficient tools for thecomprehensive management of geometric deviations along the product originationprocess, which are to be validated in a model factory. In doing so, aparticular focus is set on the development of a procedure for the fruitfulcooperation of all departments involved in geometric variations management,from product development, to manufacturing, to assembly and to metrology, whichwill enable companies to quickly specify functional tolerances, which aremanufacturable and measurable, and consequently to save costs and to reduce thetime to market.

    In this regard, the vision of the researchgroup is to enable the close collaboration of product development,manufacturing, assembly and metrology in computer-aided tolerancing, i. e.the joint formulation of functional tolerances, which are manufacturable andmeasurable. By enabling this close collaboration, all manufacturing andassembly related sources of later problems regarding the product function andquality can be considered already during early phases of virtual product andprocess development. As a consequence, tolerances can be specified efficientlyand optimized inspection plans as well as robust manufacturing and operatingwindows can be identified, which allows the development of robust products tobe manufactured and measured at low costs.  

    Since geometric part deviations are inevitableand affect the function and quality of technical products, their managementalong the product origination process is essential for the development offunctioning products, which conform to the quality and usage requirements ofcustomers and are successful on international markets. As a consequence,tolerance management is a fundamental task in product development and reachesvarious fields of industry, from consumer to industrial goods. Due to steadilyincreasing requirements on quality and efficiency, it strongly gains importancenot only with large, but also small and medium-sized enterprises. In thiscontext, the industrial application of the scientific findings of the researchgroup will contribute to the success of the German economy.  

  • Selective laser beam melting of multi-phase systems (A6)

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: CRC 814 - Additive Manufacturing
    Term: 1. July 2015 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu

    The goal ofsub-project A6 is to generate graded part properties by local insertion offillers and polymer blend powders by vibration nozzles in selective laser beammelting. In addition, methods for orientating fibers along z-direction togenerate a higher strength will be implemented. In doing so, new degrees offreedom in setting part properties will be enabled. Thereby, the effects oflocally inserted as well as oriented particles on process control will be thesubject of research.

  • Central Services (Z)

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: CRC 814 - Additive Manufacturing
    Term: 1. July 2011 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu
  • CRC 814 - Additive Manufacturing

    (Third Party Funds Group – Overall project)

    Term: 1. July 2011 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu

    Unter den Begriffen additive, respektive generative Fertigungsverfahren, werden Technologienverstanden die Körper schichtweise aufbauen. Sie ermöglichen die Herstellung komplexerGeometrien aus Kunststoff und Metall ohne Form und Werkzeug, und machen somit einekonstruktionsorientierte Fertigung von individuellen Produkten möglich. Wesentliche Vorteile sinddie Aufhebung vieler konstruktiver Restriktionen (z.B. Realisierung von Hinterschnitten) und dieflexible Fertigung von individuellen Bauteilen mit nahezu beliebig komplexen Geometrien in einemBauprozess. Additive Verfahren ermöglichen daher bisher technisch nicht zugängliche Konstruktions-und Gestaltungsweisen, wie z.B. die Komprimierung von montierten Baugruppen auf ein einzelnesBauteil. Alle diese Aspekte lassen erwarten, dass sich die additive Fertigung zukünftig zueiner in der Industrie wesentlichen neuen Fertigungstechnologie heranbilden kann. Trotz des rasantentechnologischen Fortschritts der letzten Jahre ist es bisher nicht gelungen, diese Verfahrenzu serientauglichen Produktionstechnologien weiter zu entwickeln. Gründe hierfür sind vor allemeine bislang eingegrenzte Materialverfügbarkeit, die mangelnde Prozessstabilität und -simulationsowie das Fehlen von prozessspezifischen Konstruktionsweisen. Ein zusätzliches Defizit der additivenVerfahren besteht in der noch nicht ausreichenden Präzision bezüglich Geometrieabbildungund Detailtreue. Neue Verfahrensansätze zielen auf die Herstellung gradierter und hybrider Komponentenab. Die durchgängige Nutzung im Sinne des Computer Integrated Manufacturing (CIM)erfordert darüber hinaus die Erarbeitung werkstoff- und prozessspezifischer Simulations- undKonstruktionstools.Der Erforschung dieser Herausforderungen will sich die Gruppe der Wissenschaftler dieses Sonderforschungsbereichsstellen. Fokussiert auf strahl- und pulverbasierte Technologien der AdditivenFertigung ist es Ziel der Initiative ein vertieftes Prozessverständnis zu erarbeiten und eine breitereWerkstoffpalette im Bereich der Kunststoffe und der Metalle mit optimierten Eigenschaften fürProzess und Anwendung nutzbar zu machen, um auf dieser Basis neue Multi-Materialbauteile(gradierte und hybride Körper) zu generieren. Es soll ermöglicht werden, multifunktionale Verbundwerkstoffeund Werkstoffverbunde mit neuen werkstofflichen Eigenschaften und neuen konstruktivenLösungen auf Basis reproduzierbarer, robuster, messbarer und in der Simulation abgebildeterProzesse verarbeiten zu können. Aus den speziellen Gegebenheiten bei der additivenFertigung lassen sich zahlreiche übergreifende wissenschaftliche Fragestellungen ableiten, beispielsweisezur Herstellung und Funktionalisierung von Pulvern (Gasverdüsung vonPolymerschmelzen, allgemeine Erhöhung der Schüttdichte), zum Schmelz- und Erstarrungsverhaltenim Pulverbett (epitaktisches Anwachsen neuer Schichten, zeitabhängiges Kristallisationsverhaltenvon Polymeren), zum Fließen flacher Schmelzepools (Verspritzen von Schmelze bei Metallen,„Balling“, allgemein zu raue Oberfläche), zur Entstehung von Eigenspannungen und Verzug.Dabei erwarten wir gerade von der parallelen Betrachtung der beiden Werkstoffgruppen (Kunststoffeund Metalle) sowie der breiten Anwendung von Simulationsverfahren zahlreiche neue Einblicke.

  • New process strategies for laser beam melting of polymers (B3)

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: CRC 814 - Additive Manufacturing
    Term: 1. July 2011 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu

    Within sub-project B3,the basic influences of the process control of selective laser beam melting ofpolymers on the resulting part properties are analyzed. Therefore, thesub-processes powder coating, laser exposure and consolidation as well as thetemperature control are scientifically investigated. Innovative processstrategies, which fulfill the material specific requirements ofsemi-crystalline thermoplastics, are studied to produce parts with reproducibleand defined properties.

  • Process-adapted material characterization for laser beam melting (A3)

    (Third Party Funds Group – Sub project)

    Overall project: CRC 814 - Additive Manufacturing
    Term: 1. July 2011 - 30. June 2023
    Funding source: DFG / Sonderforschungsbereich (SFB)
    URL: https://www.crc814.research.fau.eu

    The object of this sub-project is the scientificdetection, the quantitative determination and the development of a fundamentalunderstanding of essential material-related process variables, which explicitlydescribe the solidification behavior and the energy input during the lasermelting process of polymers. The manufacturing of components with low internalstresses and high mechanical strength requires optimized process parameterswhich are derived from the process-oriented characterization of the powder materialswith regard to their thermo-mechanical and optical properties.

2021

2020

Related Research Fields

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