一、為什么“張力”決定了印刷的成敗
在絲網(wǎng)印刷、SMT鋼網(wǎng)印刷、紡織印花乃至光伏電池片印刷中，網(wǎng)版（或鋼網(wǎng)）是圖文轉(zhuǎn)移的“模具”。網(wǎng)版張力過低，會導(dǎo)致：
1.網(wǎng)面與承印物分離遲緩，出現(xiàn)“毛刺”、“擴(kuò)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(fù)定位精度下降，產(chǎn)生重影。
張力過高則會使：
1.網(wǎng)紗纖維疲勞，彈性提前衰減，壽命縮短30%–50%；
2.鋼網(wǎng)出現(xiàn)微裂紋，導(dǎo)致焊膏滲漏；
3.印刷時“回彈”過度，產(chǎn)生“拉尖”、“缺墨”。
瑞士TETKO實驗室數(shù)據(jù)表明，當(dāng)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(zhì)量的“隱形標(biāo)尺”。
二、
網(wǎng)版張力儀的工作原理
目前市售儀器90%以上采用“機(jī)械位移–彈簧平衡”方案，核心結(jié)構(gòu)包括：
1.三（或四）點(diǎn)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(wǎng)紗波紋造成的虛假應(yīng)力；
2.彈簧–齒條副：中間測量頭對網(wǎng)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(jī)構(gòu)：位移量通過齒條帶動齒輪，放大120倍后驅(qū)動表盤，直接讀出N/cm數(shù)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(shù)顯式：可切換N/cm、kg/cm、mmHg，帶峰值保持、數(shù)據(jù)存儲，適合IQC、實驗室做MSA分析；量程擴(kuò)展至7–80 N/cm，分辨率0.1 N/cm。
3.自動記錄式：內(nèi)置SD卡或藍(lán)牙，每秒采樣10次，可導(dǎo)出Excel，用于CP/CPK計算，適合SMT、光伏產(chǎn)線。
選型原則：
1.量程80%法則——日常最大張力應(yīng)落在儀器的20–80%區(qū)間，既保證線性度，又避免過載損壞彈簧；
2.網(wǎng)紗材質(zhì)——聚酯單絲（PET）常規(guī)30–40 N/cm，不銹鋼絲網(wǎng)35–50 N/cm，鎳電鑄鋼網(wǎng)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(wǎng)版要求±0.2 N/cm，必須選數(shù)字式并帶校準(zhǔn)證書。
四、校準(zhǔn)與測量技巧
1.兩點(diǎn)校準(zhǔn)法：0 N/cm（懸空）+標(biāo)準(zhǔn)砝碼80%量程，例如50 N/cm儀器用40 N/cm標(biāo)準(zhǔn)梁，誤差≤±1格即可通過。
2.五點(diǎn)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(wǎng)紗經(jīng)線成45°，避開接縫5 cm以上；同一網(wǎng)版測9點(diǎn)（3×3），剔除最大值+最小值后取平均；
4.環(huán)境要求：溫度23±2℃，濕度50–70%RH，PET網(wǎng)紗吸濕膨脹系數(shù)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(huán)境條件。
五、典型應(yīng)用場景
1.SMT鋼網(wǎng)管理
一條年產(chǎn)120萬片的手機(jī)主板線，每日印刷6000次。鋼網(wǎng)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(shè)定39 N/cm為更換閾值，可將報廢率拉回350 ppm，年節(jié)省鋼網(wǎng)費(fèi)用18萬元。
2.光伏硅片正銀網(wǎng)版
正銀線寬已縮至18μm，張力不均會導(dǎo)致柵線“腰縮”，電阻升高0.2Ω。使用0.1級數(shù)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(chǎn)線年省銀漿成本約210萬元。
3.紡織品熱轉(zhuǎn)移印花
轉(zhuǎn)移紙與滌綸布貼合需0.08 MPa壓力，若網(wǎng)版張力差異>2 N/cm，色彩ΔE>1.2。廠家在機(jī)臺旁掛指針式張力儀，每500張抽檢一次，將ΔE穩(wěn)定在0.8以內(nèi)，返工率從5%降至1.2%。
六、維護(hù)與故障排查
1.壓腳磨損：使用>5000次后，壓腳邊緣會出現(xiàn)R0.2 mm圓角，導(dǎo)致讀數(shù)偏低1–2 N/cm，可用1000#砂紙打磨后重新標(biāo)定；
2.指針漂移：指針式儀器跌落或受強(qiáng)震后，游絲變形，出現(xiàn)“卡針”，需拆開重新校零；
3.數(shù)顯亂跳：多為電池電壓<2.4 V或應(yīng)變片焊點(diǎn)虛焊，更換CR2032或回廠補(bǔ)焊即可；
4.彈簧疲勞：量程上限頻繁使用，彈性系數(shù)下降，表現(xiàn)為滿量程點(diǎn)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(chǎn)致佳ZJIA-80、蘭泰HT-6510N——帶USB/藍(lán)牙，精度±1%，售價800–1500元；
經(jīng)濟(jì)：弘尼、滬工指針式——滿足常規(guī)絲印，售價200–400元，性價比高。
采購時除價格外，應(yīng)索要第三方校準(zhǔn)證書，并確認(rèn)售后周期：機(jī)型≤7個工作日，國產(chǎn)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(wǎng)面振動頻率，通過“弦振動”公式反算張力，實現(xiàn)印刷機(jī)內(nèi)100%全檢，精度±0.3 N/cm，預(yù)計2026年商用。
2.AI預(yù)測壽命：把每日張力衰減、溫度、濕度、刮板次數(shù)輸入云端，算法預(yù)測鋼網(wǎng)剩余壽命，提前3天推送更換提醒，目標(biāo)是把“事后返工”變?yōu)?ldquo;事前維護(hù)”。
3.綠色校準(zhǔn)：取消標(biāo)準(zhǔn)砝碼梁，采用電磁力-光柵位移閉環(huán)裝置，減少金屬耗材90%，校準(zhǔn)時間由30 min縮短至5 min，更適合小批量多品種柔性制造。
結(jié)語
網(wǎng)版張力儀看似只是“一塊表”，實則是連接材料、工藝與數(shù)字化的橋梁。正確選型、規(guī)范校準(zhǔn)、日常維護(hù)，可以把一張網(wǎng)版的壽命延長20%，把一次印刷的缺陷率拉低一位數(shù)。
