一、為什么“張力”決定了印刷的成敗

在絲網印刷、SMT鋼網印刷、紡織印花乃至光伏電池片印刷中，網版（或鋼網）是圖文轉移的“模具”。網版張力過低，會導致：

1.網面與承印物分離遲緩，出現“毛刺”、“擴線”；

2.刮板壓力被迫加大，造成乳膠膜磨損加速；

3.套色時重復定位精度下降，產生重影。

張力過高則會使：

1.網紗纖維疲勞，彈性提前衰減，壽命縮短30%–50%；

2.鋼網出現微裂紋，導致焊膏滲漏；

3.印刷時“回彈”過度，產生“拉尖”、“缺墨”。

瑞士TETKO實驗室數據表明，當張力波動>±1 N/cm時，焊膏厚度CPK值從1.67驟降至1.33，直通率下降8–12%。因此，張力儀不僅是“測量工具”，更是印刷質量的“隱形標尺”。

二、網版張力儀的工作原理

目前市售儀器90%以上采用“機械位移–彈簧平衡”方案，核心結構包括：

1.三（或四）點定位壓腳：壓腳直徑通常Φ12 mm，呈等邊三角形分布，邊長120 mm，可消除網紗波紋造成的虛假應力；

2.彈簧–齒條副：中間測量頭對網布施加8 N恒定壓力，使其局部下沉0.5–1.2 mm；

3.齒輪–指針機構：位移量通過齒條帶動齒輪，放大120倍后驅動表盤，直接讀出N/cm數值。

三、分類與量程選擇

1.指針式：無需電池，抗震性好，適合車間巡回抽檢；量程一般7–50 N/cm，分辨率1 N/cm。

2.數顯式：可切換N/cm、kg/cm、mmHg，帶峰值保持、數據存儲，適合IQC、實驗室做MSA分析；量程擴展至7–80 N/cm，分辨率0.1 N/cm。

3.自動記錄式：內置SD卡或藍牙，每秒采樣10次，可導出Excel，用于CP/CPK計算，適合SMT、光伏產線。

選型原則：

1.量程80%法則——日常最大張力應落在儀器的20–80%區間，既保證線性度，又避免過載損壞彈簧；

2.網紗材質——聚酯單絲（PET）常規30–40 N/cm，不銹鋼絲網35–50 N/cm，鎳電鑄鋼網40–60 N/cm，需選量程上限≥60 N/cm的型號；

3.精度等級——普通絲印±2 N/cm即可；封裝印刷（BGA、0201）建議±0.5 N/cm；光伏電池片正銀網版要求±0.2 N/cm，必須選數字式并帶校準證書。

四、校準與測量技巧

1.兩點校準法：0 N/cm（懸空）+標準砝碼80%量程，例如50 N/cm儀器用40 N/cm標準梁，誤差≤±1格即可通過。

2.五點修正：用戶可在20、30、40、50、60 N/cm做擬合曲線，儀器自動寫入EEPROM，線性度可提升至±0.3%。

3.測量姿勢：壓腳與網紗經線成45°，避開接縫5 cm以上；同一網版測9點（3×3），剔除最大值+最小值后取平均；

4.環境要求：溫度23±2℃，濕度50–70%RH，PET網紗吸濕膨脹系數0.02 N/cm/%RH，濕度每升高10%，張力下降約0.2 N/cm，需在報告中注明環境條件。

五、典型應用場景

1.SMT鋼網管理

一條年產120萬片的手機主板線，每日印刷6000次。鋼網張力從出廠45 N/cm降至38 N/cm時，焊膏平均厚度由125μm降至110μm，立碑缺陷率由300 ppm升至900 ppm。通過每日張力儀篩查，設定39 N/cm為更換閾值，可將報廢率拉回350 ppm，年節省鋼網費用18萬元。

2.光伏硅片正銀網版

正銀線寬已縮至18μm，張力不均會導致柵線“腰縮”，電阻升高0.2Ω。使用0.1級數字張力儀后，把CPK由1.2提升到1.67，銀漿單耗下降3%，一條600 MW產線年省銀漿成本約210萬元。

3.紡織品熱轉移印花

轉移紙與滌綸布貼合需0.08 MPa壓力，若網版張力差異>2 N/cm，色彩ΔE>1.2。廠家在機臺旁掛指針式張力儀，每500張抽檢一次，將ΔE穩定在0.8以內，返工率從5%降至1.2%。

六、維護與故障排查

1.壓腳磨損：使用>5000次后，壓腳邊緣會出現R0.2 mm圓角，導致讀數偏低1–2 N/cm，可用1000#砂紙打磨后重新標定；

2.指針漂移：指針式儀器跌落或受強震后，游絲變形，出現“卡針”，需拆開重新校零；

3.數顯亂跳：多為電池電壓<2.4 V或應變片焊點虛焊，更換CR2032或回廠補焊即可；

4.彈簧疲勞：量程上限頻繁使用，彈性系數下降，表現為滿量程點偏低，需返廠更換專用合金彈簧，并重新刻盤。

七、市場主流品牌速覽

中端：國產致佳ZJIA-80、蘭泰HT-6510N——帶USB/藍牙，精度±1%，售價800–1500元；

經濟：弘尼、滬工指針式——滿足常規絲印，售價200–400元，性價比高。

采購時除價格外，應索要第三方校準證書，并確認售后周期：機型≤7個工作日，國產主流≤15個工作日。

八、未來趨勢

1.在線非接觸測量：德國Koenen公司試驗用激光多普勒掃描網面振動頻率，通過“弦振動”公式反算張力，實現印刷機內100%全檢，精度±0.3 N/cm，預計2026年商用。

2.AI預測壽命：把每日張力衰減、溫度、濕度、刮板次數輸入云端，算法預測鋼網剩余壽命，提前3天推送更換提醒，目標是把“事后返工”變為“事前維護”。

3.綠色校準：取消標準砝碼梁，采用電磁力-光柵位移閉環裝置，減少金屬耗材90%，校準時間由30 min縮短至5 min，更適合小批量多品種柔性制造。

結語

網版張力儀看似只是“一塊表”，實則是連接材料、工藝與數字化的橋梁。正確選型、規范校準、日常維護，可以把一張網版的壽命延長20%，把一次印刷的缺陷率拉低一位數。