Procédé pour densifier une poudre métallique L'invention est relative aux procédés pour den sifier une poudre métallique et plus particulièrement une poudre fine, c'est-à-dire formée par exemple de particules dont l'une au moins des dimensions est inférieure à 10 microns, lesdites particules se pré sentant notamment sous forme lamellaire.
Elle a pour but surtout de rendre plus denses lesdites poudres en vue de leur traitement ultérieur, et en particulier de leur frittage, par une sorte de frittage partiel.
Il convient de rappeler que le procédé normal de frittage des poudres métalliques comporte en gé néral une première phase de compression à froid de la poudre. Cette première opération consiste à com primer la matière première divisée afin de réaliser une pièce ou une ébauche suffisamment compacte et résistante pour supporter les manipulations né cessitées. par les. opérations ultérieures. Lorsque la poudre utilisée est constituée de fines particules, et surtout lorsque ces fines particules ont une forme lamellaire, un certain nombre de difficultés sont rencontrées au cours de cette première opération, en particulier les suivantes.
En premier lieu, la matière première occupe un très grand volume par rapport à celui qu'elle occupe après la compression.
Par exemple, pour une poudre d'aluminium oxydée constituée par des lamelles de 50 à 200 #t et de 2 à 3 #t d'épaisseur, la densité apparente avant compression à froid est de 0,45, et après une com pression à froid sous un taux de 90 kg/me, le pro duit comprimé a une densité supérieure à 2,5.
Pour des ébauches comprimées de faible hau teur, cette réduction de volume n'est pas trop gênante ; elle nécessite cependant une course de compression assez grande et un moule avec réserve de poudre assez haute, ce qui est coûteux. Pour des pièces ou ébauches de hauteur moyenne ou forte, il n'est plus possible d'admettre en une fois dans le moule la totalité de la charge ; il devient alors indis pensable d'opérer en plusieurs pressées successives, opérations qui entraînent des risques de disconti nuité d'ordre géométrique et mécanique aux sur faces de jonction séparant les masses de poudre comprimées lors des différentes pressées, en même temps qu'un prix de revient accru.
En outre, la matière première fine et divisée est très facilement entraînée hors du moule par l'air expulsé au moment de la manoeuvre du piston de compression, ce qui est en particulier très gênant pour les poudres fines et lamellaires de métaux de densité relativement faible.
Il est donc souhaitable d'utiliser, pour la pre mière compression, une poudre densifiée, et ceci d'autant plus que la finesse de la poudre compri mée est plus grande.
On sait, d'autre part, que, pour les produits frittés à partir de poudres d'aluminium oxydé, les propriétés les plus spécifiquement intéressantes sont obtenues en frittant des poudres très fines dont, par exemple, l'épaisseur des lamelles est infé rieure à 5 [t.
Plusieurs procédés connus peuvent être utilisés pour densifier les poudres fines, mais dans le cas des poudres lamellaires et oxydées ou, plus géné ralement, recouvertes d'un film superficiel non métallique, ils ne sont pas efficaces, car ils ne con duisent pas à l'obtention d'un véritable préfritté, associant entre elles plusieurs particules élémen taires.
Un autre procédé également connu consiste à soumettre simultanément au broyage et à l'oxyda tion des particules d'aluminium. Mais il nécessite des conditions précises en ce qui concerne la lubri fication et la nature de l'atmosphère entourant la charge en cours de traitement, et, de plus, il exige des temps de traitement longs.
On remédie à ces inconvénients, conformément à l'invention, en soumettant ladite poudre à une compression propre à déformer certaines au moins de ses particules en vue de lier chacune d'elles à l'une au moins de ses voisines par soudure à froid, ce procédé étant caractérisé par le fait que, pour créer ladite compression, on fait passer ladite pou dre entre deux éléments dont les surfaces, appli quées l'une contre l'autre, sont soumises à des vites ses légèrement différentes.
Ce procédé peut être exécuté sans chauffage spécial, sans aucune lubrification et sans qu'il soit besoin de remplir des conditions particulières en ce qui concerne l'atmosphère entourant la poudre, les dimensions de ses particules, ou la nature et l'im portance du film superficiel pouvant recouvrir cel les-ci.
En général, les particules métalliques sont sus ceptibles de se souder entre elles, par compression, si aucun film superficiel ne les recouvre ; mais pour les particules recouvertes d'un film de surface, une simple compression ne produit qu'une aggloméra tion.
On a constaté que la solidarité de cette agglomé ration peut être accrue par une déformation celle-ci provoque des ruptures locales des films de surface et des jonctions correspondantes du type soudure à froid entre les particules ; le mécanisme du frittage proprement dit est ainsi amorcé.
L'importance de la déformation, c'est-à-dire de la dilatation des surfaces de chaque particule a une influence décisive sur les facultés de transformation ultérieure du produit, ainsi que sur ses propriétés. On amorce, en fait, le corroyage, c'est-à-dire le soudage, ou frittage, sur la provision ou matière première elle-même avant toute opération de com pression, de frittage ou de déformation à l'échelle des pièces que l'on veut obtenir ou à celle de leurs ébauches. Avec une provision ainsi précorroyée, on augmente la facilité de déformation ultérieure de ladite matière par extrusion, laminage, etc., à chaud et à froid.
L'importance de la déformation sur provision doit être définie en tenant compte de l'importance de la déformation qui sera ensuite donnée par ex trusion, laminage, etc., après le frittage propre ment dit: il faut que la déformation totale soit inférieure à une valeur limite au-delà de laquelle les propriétés du produit final sont détériorées et évoluent vers celles du métal traditionnel de compo sition analogue.
On a, d'autre part, constaté qu'une certaine quantité de poudre lamellaire non densifiée pouvait être ajoutée avec intérêt au produit densifié, cette addition favorisant les opérations ultérieures de compression en vue du frittage et améliorant les propriétés du produit final.
En utilisant le procédé objet de l'invention, on peut modifier à volonté et de façon parfaitement contrôlable les caractéristiques des particules obte nues.
Enfin, ce procédé présente, par rapport aux an ciens procédés, une très bonne sécurité d'exploita tion.
L'opération de compression et de déformation peut être faite en continu, par exemple, dans une réalisation préférée de l'invention, par passage de la poudre à traiter entre deux cylindres de laminoirs dont les surfaces de contact sont, de préférence, soumises à des vitesses tangentielles légèrement dif férentes, ce qui en quelque sorte soumet la poudre à des efforts de cisaillement.
En se référant au dessin ci-joint, on va décrire un exemple donné à titre non limitatif, de mise en aeuvre du procédé de traitement de poudres métal liques faisant l'objet de l'invention. La figure unique de ce dessin, représente schématiquement un dispositif pour la mise en aeuvre dudit procédé. Sur cette figure, deux cylindres de laminoirs en acier, 1 et 2, ont des axes parallèles dans un plan horizontal ; ils sont serrés l'un contre l'autre à l'aide de ressorts de rappel, respectivement 3 et 4. Une trémie 5 contient la poudre à densifier, amenée par un distributeur 6.
Des couteaux 7 et 8 raclent res pectivement la surface des cylindres 1 et 2, pour que celle-ci reste géométriquement semblable à elle-même. Le produit densifié tombe sur un tamis vibrant 9, de vide de maille approprié.
Les cylindres 1 et 2 de laminoirs peuvent être remplacés, pour augmenter l'efficacité, par des élé ments de révolution dont l'intersection de la surface avec un plan axial ne serait plus rectiligne, mais aurait la forme d'une succession de dents de scies, de créneaux ou d'ondulations.
La trémie 5 peut être alimentée à refus, suivant les types de poudres à traiter, ou recevoir un débit réglé de provision, par exemple à l'aide de distribu teurs volumétriques ou de distributeurs du type tamis à choc (alimentés eux-mêmes à refus).
Le tamis 9 recevant le produit densifié n'est pas indispensable ; il peut servir à séparer la pou dre, qui, pour une raison quelconque, aurait échappé à la densification, ou d'une façon géné rale, les particules, densifiées ou non, jugées trop petites.
Le réglage de l'importance de la déformation sur la provision se fait en jouant simultanément sur la pression de serrage des cylindres (c'est-à-dire sur la poussée des ressorts 3 et 4 qui les rappellent l'un vers l'autre) et sur la valeur du mouvement relatif des génératrices en contact. Dans l'exemple de mise en oeuvre illustré par la figure, on peut, par action sur les ressorts de serrage 3 et 4, modifier à volonté et de façon par faitement contrôlable les caractéristiques des parti cules formées entre les deux cylindres de laminoirs 1 et 2 entraînés en sens inverse avec des vitesses circonférentielles légèrement différentes.
On peut ensuite reprendre les agglomérés par un broyage léger suivi de tamisage éventuel et y ajouter un pourcentage de poudre non agglomérée, allant par exemple de 0 à 60 %, pour combler les vides entre les granules et faciliter la compression et la densification définitve.
A titre d'exemples, les résultats suivants ont été obtenus avec un appareil du genre de celui illustré par la figure Exemple I Les cylindres 1 et 2 de laminoir ont un dia mètre moyen de 74 mm et une longueur projetée de 100 mm. Leur profil, en coupe suivant un plan axial, est une succession d'arrondis complémentai res de rayon 30 mm, écartés au pas de 11 mm. Leur vitesse de rotation est de 24 t/min. pour l'un, et 26 t/min. pour l'autre. Les ressorts de rappel 3 et 4 exercent un effort de 200 kg environ.
Avec une alimentation à refus en poudre d'alu minium lamellaire dont les lamelles ont 2,5 g d'épaisseur, oxydée (épaisseur du film d'oxyde de 0,05 [,) qui avait une densité apparente de 0,43 avant densification, on obtient environ 1 kg à l'heure du produit de densité apparente comprise entre 0,75 et 1. Ce produit est un mélange d'écailles de quelques millimètres de longueur et de quel ques dixièmes de millimètre d'épaisseur, avec des fragments plus fins. Un tel produit doit être frag menté par un broyage à sec très court (par exemple en une demi-heure), dans un broyeur à billes com prenant une charge en billes moitié de la charge normale.
On obtient alors un produit densifié de densité apparente 1 environ, formé de particules de dimensions inférieures à 600;u. La micrographie montre que l'épaisseur des lamelles est voisine de 2 g. La teneur en alumine n'a pas changé au cours de ces opérations.
Avec cette poudre lamellaire de 2,5 #i, oxydée avec un film d'alumine de 0,05 [, on a préparé des barres frittées par le processus connu de compres sion à froid, compression à chaud, puis filage (à la presse, à 600cC, de 68 à 15 mm de diamètre), al - avec la poudre non densifiée (densité apparente: 0,45) ;
b1 - avec la poudre densifiée suivant le pro- cédé, et mélangée à 50% de poudre non densifiée (densité apparente du mélange: 0,8, c'est-à-dire près de deux fois plus grande que celle de la pou dre al, d'où il résulte que, pour un même poids, la provision b1 occupe un volume environ moitié de celui de la poudre al).
Les propriétés relevées sur ces barres sont les suivantes
EMI0003.0032
<I>Propriétés <SEP> mécaniques <SEP> prises <SEP> à <SEP> 20oC</I>
<tb> Propriétés <SEP> Provision <SEP> Provision
<tb> (al)
<tb> (b1)
<tb> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> kg/me <SEP> 32,5 <SEP> I <SEP> 33,5
<tb> Limite <SEP> élastique <SEP> kg/me <SEP> . <SEP> 26,5 <SEP> 27
<tb> Allongement <SEP> sur <SEP> 67S <SEP> . <SEP> 6 <SEP> 5
<tb> Dureté <SEP> Brinell <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 99 <SEP> 100
<tb> (Bille <SEP> 2,5 <SEP> mm)
<tb> (Charge <SEP> 31,250 <SEP> kg) <I>Propriétés mécaniques prises à chaud</I> Contrainte en kg/me admissible à 3000 C pour avoir un allongement inférieur à 0,1 % au bout de 100h:
EMI0003.0044
Provision <SEP> (al) <SEP> Provision <SEP> (b <SEP> l)
<tb> 9,35 <SEP> 9,50 Exemple II Avec le même appareil que dans l'exemple 1, mais avec un effort de rappel de 100 kg des rou leaux 1 et 2 l'un vers l'autre et une poudre d'alu minium lamellaire de 4 #t d'épaisseur, oxydée (épaisseur du film d'oxyde de 0,2 Ni), qui avait une densité apparente de 0,5 avant densification, on ob tient environ 10 kg à l'heure de produit sous forme de larges écailles de 2 à 10 mm de longeur et de 0,1 à 1 mm d'épaisseur, avec des fragments plus fins.
Un tel produit, rebroyé à sec pendant 15 minu- tes, dans un broyeur à billes (avec une charge moitié de la charge normale) donne, après tamisage sur un tamis de 500 [, de vide de maille, une poudre granu leuse de densité 0,8 environ. La micrographie mon tre que l'épaisseur des particules est de 3,5 u. La teneur en alumine n'a pas changé au cours de ces opérations.
Avec la poudre brute (a2), puis avec le produit obtenu par l'opération de concrétion décrite ci-des sus (b2), on a préparé des barres de section rectan gulaire (16 X 45 nie) par le processus connu de compression à froid, compression à chaud, puis filage (à la presse, de 68 mm de diamètre à 16 X 45 mm?- de section) ; on a obtenu les résul tats suivants.
Avec la poudre brute (a2), le taux de corroyage est insuffisant pour qu'on puisse obtenir une barre filée sans criques, notamment dans les angles, quel les que soient les conditions de filage adoptées (température, vitesse de filage, forme de la filière et lubrification). Avec le produit (b2), au contraire, on peut filer à 550C des barres avec une surface sans criques ni fissures, même dans les angles.
Les propriétés mécaniques sont sensiblement les mêmes pour les barres obtenues avec (a2) et avec (b2), à froid et à chaud.
Diverses variantes de réalisation mécanique de cette densification peuvent être envisagées. Par exemple, le serrage de la provision peut être fait entre un cylindre rotatif appliqué avec un effort dosé sur une surface animée d'une mouvement rela tif par rapport à l'axe de ce cylindre. Les cylindres peuvent être cannelés parallèlement à l'axe suivant des profils complémentaires, avec des racleuses animées de mouvement alternatif parallèlement à l'axe.
Process for densifying a metallic powder The invention relates to processes for den sifying a metallic powder and more particularly a fine powder, that is to say formed for example of particles of which at least one of the dimensions is less than 10. microns, said particles being present in particular in lamellar form.
Its main purpose is to make said powders denser with a view to their subsequent treatment, and in particular their sintering, by a kind of partial sintering.
It should be remembered that the normal process for sintering metal powders generally comprises a first phase of cold compression of the powder. This first operation consists in compressing the divided raw material in order to produce a part or a blank that is sufficiently compact and resistant to withstand the necessary manipulations. by the. subsequent operations. When the powder used consists of fine particles, and especially when these fine particles have a lamellar shape, a certain number of difficulties are encountered during this first operation, in particular the following ones.
In the first place, the raw material occupies a very large volume compared to that which it occupies after compression.
For example, for an oxidized aluminum powder consisting of lamellae 50 to 200 #t and 2 to 3 #t thick, the apparent density before cold compression is 0.45, and after compression at cold at a rate of 90 kg / m, the compressed product has a density greater than 2.5.
For compressed blanks of low height, this reduction in volume is not too troublesome; however, it requires a fairly large compression stroke and a mold with a fairly high powder reserve, which is expensive. For parts or blanks of medium or high height, it is no longer possible to admit the entire load into the mold at once; it then becomes essential to operate in several successive presses, operations which entail risks of geometric and mechanical discontinuity at the junction surfaces separating the masses of powder compressed during the various presses, at the same time as a price increased cost.
In addition, the fine and divided raw material is very easily entrained out of the mold by the air expelled at the time of the operation of the compression piston, which is in particular very troublesome for fine and lamellar powders of relatively low density metals. .
It is therefore desirable to use, for the first compression, a densified powder, and this all the more so as the fineness of the compressed powder is greater.
It is known, on the other hand, that, for sintered products from oxidized aluminum powders, the most specifically advantageous properties are obtained by sintering very fine powders of which, for example, the thickness of the lamellae is less at 5 [t.
Several known methods can be used to densify fine powders, but in the case of lamellar and oxidized powders or, more generally, covered with a non-metallic surface film, they are not effective, since they do not lead to leaching. 'obtaining a true pre-sinter, combining several elementary particles with one another.
Another also known process consists in simultaneously subjecting aluminum particles to grinding and oxidation. But it requires precise conditions with regard to the lubrication and the nature of the atmosphere surrounding the load being treated, and, moreover, it requires long treatment times.
These drawbacks are remedied, in accordance with the invention, by subjecting said powder to a compression capable of deforming at least some of its particles with a view to binding each of them to at least one of its neighbors by cold welding, this method being characterized in that, in order to create said compression, said powder is passed between two elements whose surfaces, pressed against each other, are subjected to slightly different speeds.
This process can be carried out without special heating, without any lubrication and without the need to fulfill special conditions with regard to the atmosphere surrounding the powder, the dimensions of its particles, or the nature and size of the powder. superficial film which can cover the latter.
In general, the metal particles are liable to weld together, by compression, if no surface film covers them; but for particles coated with a surface film, simple compression produces only agglomeration.
It has been found that the solidarity of this agglomeration can be increased by a deformation which causes local ruptures of the surface films and of the corresponding joints of the cold welding type between the particles; the actual sintering mechanism is thus initiated.
The magnitude of the deformation, that is to say the expansion of the surfaces of each particle, has a decisive influence on the further processing capacities of the product, as well as on its properties. In fact, the wrought, that is to say the welding, or sintering, is initiated on the supply or raw material itself before any compression, sintering or deformation operation on the scale of the parts that one wants to get or to that of their sketches. With a provision thus precorrounded, the ease of subsequent deformation of said material by extrusion, rolling, etc., hot and cold, is increased.
The importance of the deformation on provision must be defined taking into account the importance of the deformation which will then be given by extrusion, rolling, etc., after the actual sintering: it is necessary that the total deformation is less than a limit value beyond which the properties of the final product are deteriorated and evolve towards those of the traditional metal of similar composition.
It has, on the other hand, been observed that a certain quantity of non-densified lamellar powder could be added with advantage to the densified product, this addition favoring subsequent compression operations with a view to sintering and improving the properties of the final product.
By using the method which is the subject of the invention, the characteristics of the particles obtained can be modified at will and in a perfectly controllable manner.
Finally, this process presents, compared to the old processes, a very good operating safety.
The operation of compression and deformation can be carried out continuously, for example, in a preferred embodiment of the invention, by passing the powder to be treated between two rolling mill rolls, the contact surfaces of which are preferably subjected to slightly different tangential speeds, which in a way subjects the powder to shear forces.
With reference to the attached drawing, a description will be given of an example, given without limitation, of the implementation of the process for treating metallic powders forming the subject of the invention. The single figure of this drawing schematically represents a device for implementing said method. In this figure, two steel rolling mill rolls, 1 and 2, have parallel axes in a horizontal plane; they are clamped one against the other by means of return springs, respectively 3 and 4. A hopper 5 contains the powder to be densified, supplied by a distributor 6.
Knives 7 and 8 respectively scrape the surface of rollers 1 and 2, so that the latter remains geometrically similar to itself. The densified product falls onto a vibrating screen 9, of suitable mesh vacuum.
Rolls 1 and 2 of rolling mills can be replaced, to increase efficiency, by elements of revolution whose surface intersection with an axial plane would no longer be rectilinear, but would have the shape of a succession of teeth of saws, crenellations or corrugations.
The hopper 5 can be fed with refusal, depending on the types of powders to be treated, or receive a regulated supply flow, for example using volumetric distributors or distributors of the impact sieve type (themselves fed with refusal ).
The sieve 9 receiving the densified product is not essential; it can be used to separate the powder, which, for whatever reason, would have escaped densification, or in general, the particles, densified or not, considered too small.
The amount of deformation on the supply is adjusted by simultaneously acting on the clamping pressure of the cylinders (that is to say on the thrust of springs 3 and 4 which return them to one another ) and on the value of the relative movement of the generators in contact. In the implementation example illustrated by the figure, it is possible, by acting on the clamping springs 3 and 4, to modify at will and in a perfectly controllable manner the characteristics of the particles formed between the two rolling mill rolls 1 and 2 driven in reverse with slightly different circumferential speeds.
The agglomerates can then be taken up by light grinding followed by possible sieving and adding thereto a percentage of non-agglomerated powder, ranging for example from 0 to 60%, to fill the voids between the granules and to facilitate the compression and definitive densification.
By way of example, the following results were obtained with an apparatus of the kind illustrated by FIG. Example I Rolling mill rolls 1 and 2 have an average diameter of 74 mm and a projected length of 100 mm. Their profile, in section along an axial plane, is a succession of complementary roundings with a radius of 30 mm, spaced at intervals of 11 mm. Their rotation speed is 24 rpm. for one, and 26 t / min. for the other. The return springs 3 and 4 exert a force of approximately 200 kg.
With a reject feed of lamellar aluminum powder, the lamellae of which are 2.5 g thick, oxidized (oxide film thickness of 0.05 [,) which had a bulk density of 0.43 before densification , we obtain about 1 kg per hour of the product with an apparent density of between 0.75 and 1. This product is a mixture of scales a few millimeters in length and a few tenths of a millimeter in thickness, with fragments finer. Such a product must be fragmented by a very short dry grinding (for example in half an hour), in a ball mill with a load of balls half the normal load.
A densified product of approximately 1 bulk density is then obtained, formed of particles of dimensions less than 600; u. The micrograph shows that the thickness of the lamellae is close to 2 g. The alumina content did not change during these operations.
With this 2.5 #i lamellar powder, oxidized with 0.05% alumina film, sintered bars were prepared by the known process of cold compression, hot compression, and then extrusion (press). , at 600 ° C., 68 to 15 mm in diameter), al - with the non-densified powder (bulk density: 0.45);
b1 - with the powder densified according to the process, and mixed with 50% of non-densified powder (apparent density of the mixture: 0.8, that is to say almost twice that of the powder al, from which it follows that, for the same weight, the supply b1 occupies a volume approximately half that of the powder a1).
The properties noted on these bars are as follows
EMI0003.0032
<I> Mechanical <SEP> properties <SEP> taken <SEP> at <SEP> 20oC </I>
<tb> Properties <SEP> Provision <SEP> Provision
<tb> (al)
<tb> (b1)
<tb> Load <SEP> of <SEP> rupture <SEP> kg / me <SEP> 32.5 <SEP> I <SEP> 33.5
<tb> Elastic <SEP> limit <SEP> kg / me <SEP>. <SEP> 26.5 <SEP> 27
<tb> Elongation <SEP> on <SEP> 67S <SEP>. <SEP> 6 <SEP> 5
<tb> Hardness <SEP> Brinell <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 99 <SEP> 100
<tb> (Ball <SEP> 2.5 <SEP> mm)
<tb> (Load <SEP> 31,250 <SEP> kg) <I> Mechanical properties when taken hot </I> Stress in kg / me admissible at 3000 C to have an elongation less than 0.1% after 100 hours:
EMI0003.0044
Provision <SEP> (al) <SEP> Provision <SEP> (b <SEP> l)
<tb> 9.35 <SEP> 9.50 Example II With the same apparatus as in example 1, but with a return force of 100 kg from rollers 1 and 2 towards each other and a powder lamellar aluminum 4 #t thick, oxidized (thickness of the oxide film 0.2 Ni), which had an apparent density of 0.5 before densification, we obtain about 10 kg per hour of product in the form of broad scales 2 to 10 mm long and 0.1 to 1 mm thick, with finer fragments.
Such a product, dry regrind for 15 minutes, in a ball mill (with a load half of the normal load) gives, after sieving on a sieve of 500 [, mesh vacuum, a granular powder of density. 0.8 approx. The micrograph shows that the particle thickness is 3.5 µ. The alumina content did not change during these operations.
With the raw powder (a2), then with the product obtained by the concretion operation described above (b2), bars of rectangular section (16 X 45 nie) were prepared by the known process of compression at cold, hot compression, then extrusion (press, 68 mm in diameter to 16 X 45 mm? - section); the following results were obtained.
With the raw powder (a2), the wringing rate is insufficient to obtain a bar extruded without cracks, particularly in the angles, whatever the spinning conditions adopted (temperature, spinning speed, shape of the die and lubrication). With product (b2), on the contrary, bars can be spun at 550C with a surface without cracks or cracks, even in the corners.
The mechanical properties are substantially the same for the bars obtained with (a2) and with (b2), cold and hot.
Various mechanical embodiments of this densification can be envisaged. For example, the clamping of the supply can be made between a rotary cylinder applied with a measured force on a surface animated by a movement relative to the axis of this cylinder. The cylinders can be splined parallel to the axis along complementary profiles, with scrapers moving in reciprocating motion parallel to the axis.