Prototipo di lavorazione CNC: soluzioni per la maschiatura di fori profondi di piccolo diametro
Scritto da
JS
Pubblicato
Jan 15 2026
Lavorazione CNC
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La lavorazione CNC di prototipi spesso affronta sfide estreme nella produzione di prototipi di prodotti di fascia alta come microsensori per dispositivi medici e connettori di precisione per il settore aerospaziale:
In termini di precisione nella lavorazione di filettature profonde 10 mm in fori di diametro 1,6 mm insieme a una tolleranza di errore di ±2μm, perché una volta che le filettature non sono eseguite correttamente, l'intero set di prototipi fallirebbe nei test funzionali.
Che tipo di incubo produttivo ti trovi ad affrontare quando il prototipo del tuo prodotto deve elaborare fili di precisione con profondità diverse volte superiori al diametro dei capelli, come fori sottili? La maschiatura di fori profondi di piccolo diametro è uno dei problemi principali identificati per la lavorazione CNC di prototipi, che influisce direttamente sulla funzionalità e sulla testabilità dei prototipi ad alto valore aggiunto.
Questo articolo esaminerà questa sfida e rivelerà una tecnologia di lavorazione CNC all'avanguardia che garantisce tolleranze di filettatura di precisione e offrirà una guida per garantire che vengano utilizzati solo servizi di lavorazione CNC di prototipi di qualità superiore per garantire il successo al primo tentativo dei tuoi prototipi critici.
Riepilogo delle risposte principali
Problemi fondamentali
Punti tecnici
Valore aziendale
Sfide della maschiatura di fori profondi di piccolo diametro
La rimozione dei trucioli, la suscettibilità alla rottura dell'utensile, il raffreddamento inadeguato, il rapporto tra profondità e diametro maggiore di 5 e il diametro del foro inferiore a 3 mm sono limiti critici di questo processo.
Anche cogliere le difficoltà può aiutare a evitare il fallimento del prototipo e ridurre i tempi di sviluppo.
Valore delle tolleranze della filettatura ad alta precisione
Il rispetto delle tolleranze specificate dalla norma ISO 965 (grado 6H) garantisce una connettività affidabile.
La precisione a livello di micron elimina potenziali modifiche al design che potrebbero verificarsi durante la produzione di massa.
Soluzioni tecnologiche e di processo avanzate
Maschiatura con uscita centrale ad alta pressione, maschiatura ad alta velocità, maschiatura a peck e fresatura di filetti.
La presenza delle tecnologie avanzate sopra indicate garantisce la qualificazione dei prototipi.
Criteri di selezione per fornitori professionali
Valuta attrezzature, casi di studio, controllo qualità CMM e DFM.
I partner di qualità accelerano i cicli di sviluppo del prodotto.
Concetti principali:
La
La maschiatura di piccoli fori profondi è la "cartina di tornasole" per la fase di prototipazione perché determina l'efficacia dei test funzionali in base al suo successo o fallimento.
Precisione uguale prestazione: Le tolleranze di filettatura di precisione devono essere dichiarate e rispettate con precisione, è il limite numerico per la prova di affidabilità del prototipo.
La tecnologia definisce i confini: il raffreddamento ad alta pressione e i mandrini ad alta velocità sono necessari per aiutare a risolvere i problemi di rimozione e raffreddamento dei trucioli e, quando sono coinvolti materiali duri o piccoli fori profondi, la fresatura di filetti fornisce un metodo di taglio migliore.
La scelta è strategia: nella lavorazione CNC di prototipi, il tuo fornitore dovrebbe avere le competenze e le strutture per superare problemi come questi con una tecnologia all'avanguardia. JS Precision è un esperto in questo tipo di sfide.
Perché scegliere JS Precision? Prototipo di guida per la maschiatura di fori profondi con lavorazione CNC
Fornendo produzione di prototipi di fascia alta in qualità di esperto di lavorazione CNC, la massima padronanza del processo all'avanguardia costituisce la competitività fondamentale per JS Precision ed è anche il pilastro fondamentale della nostra credibilità professionale.
Dotato di mandrino importato dalla Svizzera ad altissima velocità (fino a 60.000 giri/min) con eccentricità radiale ≤1μm, vantiamo un sistema di raffreddamento centrale ad alta pressione con 100 bar per risolvere con precisione i problemi di rimozione dei trucioli e raffreddamento.
Negli ultimi tre anni, abbiamo completato più di 2000 progetti di maschiatura di piccoli fori profondi per oltre 500 clienti del settore medico e aerospaziale, elaborati secondo lo standard ISO 13485:2016. I progetti includevano materiali difficili da lavorare come leghe di titanio e leghe ad alta temperatura. I progetti di maschiatura più impegnativi con un rapporto profondità/diametro >8:1 hanno ottenuto una consegna del 100%.
Con più di 8 anni di esperienza media nella lavorazione di prototipi, il nostro team di ingegneri ti supporterà durante l'intero processo, dall'ottimizzazione della progettazione DFM all'ispezione di precisione. Abbiamo ridotto i cicli di sviluppo dei prototipi dei clienti fino al 40%, risparmiando decine di migliaia di dollari sui costi di tentativi ed errori.
Se hai difficoltà con un piccolo progetto di maschiatura di fori profondi, contatta immediatamente il team di ingegneri di JS Precision. Fornisci il materiale, le specifiche della filettatura e i requisiti di tolleranza e riceverai una soluzione personalizzata entro 24 ore. Lascia che il nostro team di professionisti ti aiuti a mitigare i rischi e ad accelerare il lancio del prodotto.
Che cos'è la lavorazione CNC prototipo? Perché le piccole filettature a foro profondo sono così importanti?
La lavorazione CNC dei prototipi svolge un ruolo molto importante, dalla progettazione alla produzione di massa. La maschiatura di piccoli fori profondi, come processo principale, determina direttamente l'efficacia della funzionalità del prototipo.
Lavorazione CNC di prototipi: un ponte dal modello digitale alla verifica fisica
In altre parole, prototipo di lavorazione CNC è una produzione rapida di parti che utilizza il taglio di precisione controllato da computer di grezzi solidi per la verifica della progettazione e i test funzionali. Il suo valore fondamentale risiede nell'alta fedeltà, autenticità dei materiali e iterazione rapida, pertanto è una delle applicazioni più importanti per la lavorazione CNC durante la fase di sviluppo.
Punti critici e sfide comuni nella maschiatura di fori profondi di piccolo diametro
Il termine "piccoli fori profondi" indica fori filettati il cui diametro < Φ3 mm e il cui rapporto profondità/diametro > 5:1. La lavorazione di piccoli fori profondi deve affrontare tre sfide principali:
1.Chip Hell: I trucioli si accumulano facilmente e si intasano in spazi ristretti, causando un improvviso picco nella coppia del mandrino e danneggiando direttamente il profilo della filettatura.
2. L'inferno degli strumenti: i maschi sottili hanno una rigidità estremamente scarsa, vibrano facilmente durante la lavorazione e possono persino rompersi istantaneamente, rendendoli impossibili da rimuovere.
3. Raffreddamento inefficace: i metodi tradizionali di raffreddamento esterno non sono in grado di fornire refrigerante al tagliente, con conseguente accumulo continuo di calore, deformazione del pezzo e rapida usura dell'utensile.
Come determinare se una parte ha raggiunto il punto critico per la maschiatura di piccoli fori profondi? Invia i tuoi disegni 3D e JS Precision fornirà un'analisi di fattibilità gratuita, insieme a una "Guida per evitare le trappole per la maschiatura di fori profondi di piccole dimensioni con lavorazione CNC prototipo".
Figura 1 Un maschio viene inserito in un foro che illustra il processo di maschiatura nella lavorazione.
Perché la "quasi" tolleranza dei fori maschiati rovina il tuo prototipo funzionale?
La tolleranza di precisione del foro maschiato rappresenta la "ancora di salvezza" della verifica funzionale del prototipo. Piccole variazioni di tolleranza possono causare il fallimento dell'intero processo di sviluppo.
Demistificare le tolleranze della filettatura di precisione: il collegamento diretto tra gli standard ISO 965 e la funzionalità
Le tolleranze delle filettature di precisione (come il grado 6H) rientrano nell'intervallo di deviazione specificato nella ISO 965-1:2013 per garantire una forza di pre-serraggio uniforme delle parti accoppiate, garantire anti-vibrazioni, resistenza alla fatica e prestazioni di tenuta. Il superamento della tolleranza comporterà risultati dei test distorti.
Il costo delle tolleranze incontrollate
Se le tolleranze non fossero controllate, si verificherebbero numerose reazioni a catena.
Ciò comporterebbe il fallimento del processo di assemblaggio del prototipo. Di conseguenza, ciò comporterebbe l'interruzione del processo di test funzionale.
Peggio ancora, ciò comporterebbe che sarebbe difficile attribuire il problema se si tratta di un problema di progettazione o di produzione.
Ciò comporterebbe modifiche progettuali non necessarie, che comporterebbero uno spreco di settimane e decine di migliaia di dollari.
Di seguito è riportata una tabella comparativa che indica l'effetto dei diversi gradi di tolleranza:
Grado di tolleranza
Scenari applicativi
Precisione di adattamento
Rischio di fallimento
Validità del test
6H (grado di precisione)
Componenti chiave nel settore medico e aerospaziale
Gioco estremamente ridotto, precarico uniforme
<0,5%
99%+, dati affidabili
7H (voto generale)
Parti meccaniche generali
Autorizzazione moderata
5%-8%
Circa l'85%, potenziale di errore di valutazione
7H (voto generale)
Connessioni non critiche
Maggiore spazio
>15%
<70%, non può riflettere il vero design
Come utilizzare la tecnologia di lavorazione CNC all'avanguardia per superare la maschiatura di fori profondi di piccolo diametro?
In considerazione della maschiatura di piccoli fori profondi, solo la tecnologia di lavorazione CNC avanzata sarà in grado di risolvere il problema in modo fondamentale, garantendone qualità ed efficienza.
Sistema di raffreddamento a penetrazione ad alta pressione
La soluzione principale è il mandrino dell'acqua con uscita centrale ad alta pressione da 80-100 bar. Il refrigerante raggiunge direttamente la zona di taglio per garantire una potente rimozione dei trucioli e un raffreddamento dell'utensile. Si tratta di una tecnologia indispensabile durante la lavorazione di materiali viscosi, che può prolungare la durata dell'utensile di oltre tre volte.
Mandrino ad altissima velocità e ultra precisione
Le alte velocità di 40.000-100.000 giri/min riducono le forze di taglio e il carico sull'utensile. L'eccentricità radiale del mandrino ≤1μm per la qualità della parete del foro e l'integrità della filettatura migliorano la durata dell'utensile.
Toccando beccando e controllo adattivo
La maschiatura a becco rimuove i trucioli attraverso l'avanzamento e la retrazione segmentata, risolvendo il problema della rimozione dei trucioli. Il controllo adattivo monitora la coppia in tempo reale, ritrae automaticamente l'utensile in caso di anomalia per la protezione del pezzo e dell'utensile, ottenendo una lavorazione affidabile.
Hai bisogno di una soluzione tecnologica di lavorazione CNC compatibile? Chiama la hotline tecnica di JS Precision, specifica le specifiche del materiale e della filettatura e un ingegnere di processo creerà una soluzione su misura per te.
Quando dovremmo abbandonare la filettatura tradizionale e scegliere i servizi di fresatura di filetti di precisione?
I servizi di fresatura di filetti di precisione rappresentano il metodo superiore in alcune applicazioni rispetto alla maschiatura convenzionale, che fino ad ora ha fornito un'alternativa affidabile nella lavorazione di fori profondi di piccolo diametro.
Principio della fresatura del filetto
La fresatura della filettatura è un metodo di lavorazione. Attraverso il movimento di collegamento a tre assi del CNC, la fresa si muove lungo un percorso elicoidale per "intagliare" le filettature.
Poiché il diametro dell'utensile è inferiore al diametro del foro filettato, i trucioli possono essere scaricati lateralmente e in sostanza si può evitare la"lotta per la sopravvivenza" dovuta all'intasamento dei trucioli durante la maschiatura. Si tratta di un processo avanzato per gestire filettature complesse nella lavorazione CNC di prototipi.
Vantaggi enormi e scenari applicativi della fresatura di filetti
La fresatura di filetti presenta tre vantaggi principali rispetto alla maschiatura convenzionale:
1. Elevata flessibilità: un utensile può lavorare filettature di diversi diametri e passi, riducendo i costi dell'utensile.
2. Alta qualità: una forza di taglio inferiore e una minore deformazione termica forniscono una finitura superficiale, Ra<0,8μm, e la precisione raggiunge costantemente la tolleranza 6H.
3. Elevata affidabilità: grazie all'assenza del processo di retrazione inversa dell'utensile, non vi sono rischi di rottura del truciolo e intasamento, rendendo così il processo altamente adatto per fori ciechi e fori profondi di piccolo diametro.
Ecco una tabella comparativa chiave tra la fresatura di filetti e la maschiatura convenzionale:
Dimensioni di confronto
Tappare convenzionale
Fresatura di filetti
Vantaggi
Differenze applicabili
Rimozione chip
Scarso, incline all'intasamento
Buona rimozione dei trucioli laterale
Fresatura di filetti
Scegli la fresatura per un rapporto profondità/diametro > 5:1
Vita dell'utensile
Corto, 50-100 fori
Lungo, 500-800 fori
Fresatura di filetti
Scegli la fresatura per materiali duri
Precisione di lavorazione
Medio, grado 7H
Grado 6H elevato e stabile
Fresatura di filetti
Scegli la fresatura per prototipi di precisione
Requisiti dell'attrezzatura
Mandrino ordinario
Collegamento a tre assi ad alta precisione
Tappare convenzionale
Scegli il tocco per thread semplici
Tasso di scarto
5%-10%
<1%
Fresatura di filetti
Scegli la fresatura per prototipi in piccoli lotti
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Figura 2 La fresatura di filetti è un processo che utilizza utensili da taglio rotanti per lavorare le filettature lungo il percorso della filettatura.
Quali settori richiedono maggiormente servizi di lavorazione CNC professionali per prototipi di maschiatura di fori profondi di piccolo diametro?
I servizi di lavorazione CNC di prototipi relativi alla maschiatura di fori profondi di piccolo diametro sono indispensabili nei settori di alta precisione come quello medico, aerospaziale ed elettronico di fascia alta.
Industria
Materiale
Specifiche della discussione
Proporzioni
Tolleranza
Domanda annuale
Dispositivi medici
Ti-6Al-4V, 316L
M1.2-M2.5
5:1-8:1
6H+
800-1200 cicli
Aerospaziale
Inconel 718, TC4
M2-M3.5
6:1-10:1
6H
500-800 cicli
Elettronica di fascia alta
Alluminio 6061, PEEK
M1.6-M2.0
4:1-6:1
6H-7H
1200-1500 cicli
Strumenti di precisione
SUS304, H62
M1.0-M1.8
5:1-7:1
6H
700-900 cicli
Perché scelgono di esternalizzare a fornitori di servizi professionali?
Le aziende di questi settori si avvalgono dell'outsourcing dei servizi di lavorazione CNC prototipo per i seguenti motivi:
Non possiedono attrezzature come sistemi di raffreddamento ad altissima velocità e ad alta pressione.
Non possono permettersi il costo di tentativi ed errori nei microstrumenti.
Richiedono l'esperienza del fornitore nella progettazione per la producibilità, che può aiutarli nella progettazione di parti rispetto alla lavorazione CNC.
Caso di studio: conquista del foro profondo M1.6x10, JS Precision aiuta a fornire un prototipo di sensore in miniatura senza difetti
Affrontare fori profondi di piccolo diametro è un vero test per la prototipazione delle capacità di lavorazione CNC. Il caso seguente mostra l'abilità tecnica di JS Precision.
Sfida
Una certa azienda aerospaziale richiede un alloggiamento del sensore di pressione in acciaio inossidabile 17-4PH (H1100, HRC 40-45), con filettatura M1,6 × 10 mm (rapporto profondità/diametro>6:1) da lavorare, con una tolleranza di livello 6H e 100% superare il test del misuratore di arresto. Il primo lotto di 5 pezzi verrà utilizzato per rigorosi test sulle vibrazioni.
Soluzione di precisione JS
Il team di ingegneri di JS Precision, dopo aver effettuato un'analisi approfondita, ha ideato una soluzione personalizzata di lavorazione:
1. Selezione del processo: Considerando l'elevata durezza del materiale e la grande profondità del foro, la tradizionale maschiatura viene abbandonata e vengono adottati servizi di fresatura di filetti di precisione per evitare problemi di taglio e asportazione di truciolo alla radice.
2. Strumenti e parametri: frese a filettare in metallo duro a particelle ultrafini su misura (diametro 0,8 mm), in combinazione con taglio ad altissima velocità (45.000 giri/min) con precisione micrometrica nelle velocità di avanzamento (0,005 mm/dente) e nebbia d'olio per ridurre al minimo la deformazione termica.
3. Controllo qualità: Oltre all'esecuzione dell'ispezione passa/non passa al 100% delle parti filettate, è stata effettuata una proiezione ottica ad alto ingrandimento per analizzare e misurare il profilo della filettatura ed è stata utilizzata la macchina di misura a coordinate CMM per verificare il valore della deviazione del diametro primitivo.
Risultati
Infine, tutte e 5 le parti prototipo del primo lotto hanno superato con successo il test con una finitura superficiale di Ra < 0,8μm sulle filettature, mentre la deviazione del diametro primitivo è entro ±1,5μm. Il test di vibrazione del cliente è stato superato in un colpo solo, senza segni di allentamento sulla connessione filettata, soddisfacendo pienamente i requisiti per l'utilizzo in ambienti aerospaziali.
L'intero progetto, dalla conferma del disegno alla ricezione di un prototipo accettato, ha richiesto solo 5 giorni lavorativi, risparmiando al nostro cliente più di 3 settimane di tentativi ed errori.
Desideri ottenere una consegna senza difetti per il tuo progetto di maschiatura di fori profondi di piccolo diametro? Contatta subito JS Precision, racconta loro le sfide e i requisiti del tuo progetto e replicheremo la nostra esperienza di successo, fornendo supporto per l'intero processo, dalla progettazione del processo all'ispezione di qualità, consentendo allo sviluppo del prototipo di evitare deviazioni.
Figura 3 Sensore di pressione con filettatura di installazione
Come scegliere il partner giusto per il prototipo di lavorazione CNC per il tuo progetto?
La scelta del giusto partner per prototipi di lavorazione CNC può accelerare lo sviluppo del prodotto. Un metodo di valutazione in quattro fasi ti aiuta a selezionare con precisione il partner giusto.
Metodo di valutazione in quattro fasi: una revisione completa dall'attrezzatura alla comunicazione
Un buon partner per la lavorazione di prototipi CNC, oltre a eseguire la lavorazione, esamina i rischi, ottimizza i progetti per risparmiare sui costi e migliorare l'efficienza e riduce i tempi di commercializzazione.
Consulenza tecnica: Verificare la velocità del mandrino ad alta pressione, la velocità massima e così via.
Verifica della qualità: verifica i processi di ispezione della filettatura (calibro passa/non passa o CMM) per evitare possibili problemi di qualità.
Analisi approfondita del processo: informarsi sul processo e sui motivi di adattamento dei materiali e valutare la capacità di proporre soluzioni.
Valutazione della collaborazione: valutali per la loro proposta attiva di Design for Manufacturing quando valuti il potenziale della loro collaborazione.
Oltre l'elaborazione: trattare i fornitori come estensioni strategiche dei team di sviluppo
Il partner ideale per la realizzazione di prototipi di lavorazione CNC deve non solo essere in grado di lavorare, ma anche essere in grado di offrire avvisi tempestivi o soluzioni per alternative e ottimizzazione della progettazione. L'avviso preventivo si riferisce agli avvisi tempestivi sui rischi, mentre l'ottimizzazione della progettazione riguarda l'ottimizzazione dei progetti.
Domande frequenti
D1: Quali sono i materiali più comunemente utilizzati per la maschiatura di fori profondi di piccolo diametro? Quali sono i più difficili da lavorare?
Per la maschiatura di fori di piccolo diametro e profondi, vengono utilizzati principalmente gli acciai inossidabili (e le loro varietà come 304 e 316) e le leghe di alluminio. Le leghe di titanio, le leghe ad alta temperatura e gli acciai per stampi bonificati sono i più difficili da lavorare, poiché i loro requisiti di efficienza di raffreddamento e prestazioni dell'utensile sono estremamente elevati.
D2: Quale profondità del foro è considerata un "buco profondo" e quali processi speciali sono richiesti?
Per la maschiatura, un rapporto tra profondità e diametro superiore a 3:1 richiede una maschiatura delicata, mentre superiore a 5:1 richiede operazioni di maschiatura speciali come la maschiatura a pettine o la fresatura.
Q3: Come posso specificare i requisiti per i piccoli fori filettati sui miei disegni?
I disegni devono mostrare chiaramente: specifiche della filettatura (ad esempio M2x0,4), grado di tolleranza (ad esempio 6H), profondità effettiva della filettatura, tipo di fondo del foro (foro a fondo piatto o punta del trapano) e stato del materiale e del trattamento termico.
D4: Cos'è più costoso, la fresatura di filetti o la maschiatura tradizionale?
In termini di costo degli utensili per pezzo singolo, le frese a filettare sono considerate più costose. Tuttavia, prendendo in considerazione fattori come la durata dell'utensile, l'affidabilità, la flessibilità e il tasso di scarto, la fresatura di filetti potrebbe avere un costo totale inferiore per la lavorazione di fori profondi di materiali duri o la lavorazione di prototipi.
Q5: Come garantire la qualità del foro pilota prima di maschiare piccoli fori profondi?
Per garantire un foro pilota di qualità, è necessario utilizzare una punta da trapano ad alta precisione e ad alta rigidità, con la foratura eseguita in un ciclo di perforazione a beccuccio, a condizione che venga mantenuto un tagliente affilato della punta da trapano. Questi sono prerequisiti molto importanti per la maschiatura dei fori. La verticalità e la precisione del diametro del foro inferiore sono prerequisiti importanti per una maschiatura riuscita.
D6: Quali sono i rimedi se si rompe un rubinetto all'interno del foro?
Dopo che un rubinetto si è rotto, è possibile utilizzare l'EDM (Electrical Discharge Machine) per tagliare la parte rotta. Tuttavia, è un processo che richiede tempo. Nella pratica reale, è meglio evitare che si rompa prima che accada.
Q7: Come verificare se l'alta precisione dichiarata dal fornitore è autentica?
La soluzione alla sfida di verificare l'elevata precisione sta nel richiedere al produttore di verificare i risultati dell'ispezione per filettature con specifiche comparabili, in particolare i diametri primitivi della filettatura misurati dalla CMM, invece di accontentarsi semplicemente dell'affermazione "il calibro passa/non passa".
D8: Quali vantaggi unici offre JS Precision nella gestione di problemi così difficili?
JS Precision è dotato di mandrini ad altissima velocità di qualità svizzera (fino a 60.000 giri/min) e sistemi di raffreddamento ad alta pressione. Vanta numerosi casi di successo nella maschiatura di fori profondi di piccolo diametro per i settori medico e aerospaziale e fornisce supporto tecnico per l'intero processo dal DFM all'ispezione di precisione.
Riepilogo
La maschiatura di fori profondi di piccolo diametro non rappresenta una barriera insormontabile alla produzione, ma piuttosto il terreno di prova delle capacità di lavorazione CNC dei prototipi. Selezionare un'azienda con attrezzature all'avanguardia, conoscenza dei processi e un sistema di qualità completo trasformerà questo "incubo produttivo" in un "prototipo clou".
Con anni di esperienza devota, JS Precision è un maestro nella maschiatura di fori profondi di piccolo diametro con livelli di precisione micron sui tuoi prototipi di fascia alta.
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Il nostro stabilimento è dotato di oltre 100 centri di lavoro a 5 assi di ultima generazione, certificati ISO 9001:2015. Forniamo soluzioni di produzione veloci, efficienti e di alta qualità a clienti in più di 150 paesi in tutto il mondo. Che si tratti di produzione in piccoli volumi o di personalizzazione su larga scala, possiamo soddisfare le vostre esigenze con la consegna più rapida entro 24 ore. Scegli JS Precision questo significa efficienza di selezione, qualità e professionalità. Per saperne di più, visita il nostro sito web:www.cncprotolabs.com
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Figura 2 La fresatura di filetti è un processo che utilizza utensili da taglio rotanti per lavorare le filettature lungo il percorso della filettatura.
Figura 3 Sensore di pressione con filettatura di installazione
