一、为什么“张力”决定了印刷的成败
在丝网印刷、SMT钢网印刷、纺织印花乃至光伏电池片印刷中，网版（或钢网）是图文转移的“模具”。网版张力过低，会导致：
1.网面与承印物分离迟缓，出现“毛刺”、“扩线”；
2.刮板压力被迫加大，造成乳胶膜磨损加速；
3.套色时重复定位精度下降，产生重影。
张力过高则会使：
1.网纱纤维疲劳，弹性提前衰减，寿命缩短30%–50%；
2.钢网出现微裂纹，导致焊膏渗漏；
3.印刷时“回弹”过度，产生“拉尖”、“缺墨”。
瑞士TETKO实验室数据表明，当张力波动>±1 N/cm时，焊膏厚度CPK值从1.67骤降至1.33，直通率下降8–12%。因此，张力仪不仅是“测量工具”，更是印刷质量的“隐形标尺”。
二、
网版张力仪的工作原理
目前市售仪器90%以上采用“机械位移–弹簧平衡”方案，核心结构包括：
1.三（或四）点定位压脚：压脚直径通常Φ12 mm，呈等边三角形分布，边长120 mm，可消除网纱波纹造成的虚假应力；
2.弹簧–齿条副：中间测量头对网布施加8 N恒定压力，使其局部下沉0.5–1.2 mm；
3.齿轮–指针机构：位移量通过齿条带动齿轮，放大120倍后驱动表盘，直接读出N/cm数值。
三、分类与量程选择
1.指针式：无需电池，抗震性好，适合车间巡回抽检；量程一般7–50 N/cm，分辨率1 N/cm。
2.数显式：可切换N/cm、kg/cm、mmHg，带峰值保持、数据存储，适合IQC、实验室做MSA分析；量程扩展至7–80 N/cm，分辨率0.1 N/cm。
3.自动记录式：内置SD卡或蓝牙，每秒采样10次，可导出Excel，用于CP/CPK计算，适合SMT、光伏产线。
选型原则：
1.量程80%法则——日常最大张力应落在仪器的20–80%区间，既保证线性度，又避免过载损坏弹簧；
2.网纱材质——聚酯单丝（PET）常规30–40 N/cm，不锈钢丝网35–50 N/cm，镍电铸钢网40–60 N/cm，需选量程上限≥60 N/cm的型号；
3.精度等级——普通丝印±2 N/cm即可；封装印刷（BGA、0201）建议±0.5 N/cm；光伏电池片正银网版要求±0.2 N/cm，必须选数字式并带校准证书。
四、校准与测量技巧
1.两点校准法：0 N/cm（悬空）+标准砝码80%量程，例如50 N/cm仪器用40 N/cm标准梁，误差≤±1格即可通过。
2.五点修正：用户可在20、30、40、50、60 N/cm做拟合曲线，仪器自动写入EEPROM，线性度可提升至±0.3%。
3.测量姿势：压脚与网纱经线成45°，避开接缝5 cm以上；同一网版测9点（3×3），剔除最大值+最小值后取平均；
4.环境要求：温度23±2℃，湿度50–70%RH，PET网纱吸湿膨胀系数0.02 N/cm/%RH，湿度每升高10%，张力下降约0.2 N/cm，需在报告中注明环境条件。
五、典型应用场景
1.SMT钢网管理
一条年产120万片的手机主板线，每日印刷6000次。钢网张力从出厂45 N/cm降至38 N/cm时，焊膏平均厚度由125μm降至110μm，立碑缺陷率由300 ppm升至900 ppm。通过每日张力仪筛查，设定39 N/cm为更换阈值，可将报废率拉回350 ppm，年节省钢网费用18万元。
2.光伏硅片正银网版
正银线宽已缩至18μm，张力不均会导致栅线“腰缩”，电阻升高0.2Ω。使用0.1级数字张力仪后，把CPK由1.2提升到1.67，银浆单耗下降3%，一条600 MW产线年省银浆成本约210万元。
3.纺织品热转移印花
转移纸与涤纶布贴合需0.08 MPa压力，若网版张力差异>2 N/cm，色彩ΔE>1.2。厂家在机台旁挂指针式张力仪，每500张抽检一次，将ΔE稳定在0.8以内，返工率从5%降至1.2%。
六、维护与故障排查
1.压脚磨损：使用>5000次后，压脚边缘会出现R0.2 mm圆角，导致读数偏低1–2 N/cm，可用1000#砂纸打磨后重新标定；
2.指针漂移：指针式仪器跌落或受强震后，游丝变形，出现“卡针”，需拆开重新校零；
3.数显乱跳：多为电池电压<2.4 V或应变片焊点虚焊，更换CR2032或回厂补焊即可；
4.弹簧疲劳：量程上限频繁使用，弹性系数下降，表现为满量程点偏低，需返厂更换专用合金弹簧，并重新刻盘。
七、市场主流品牌速览
中端：国产致佳ZJIA-80、兰泰HT-6510N——带USB/蓝牙，精度±1%，售价800–1500元；
经济：弘尼、沪工指针式——满足常规丝印，售价200–400元，性价比高。
采购时除价格外，应索要第三方校准证书，并确认售后周期：机型≤7个工作日，国产主流≤15个工作日。
八、未来趋势
1.在线非接触测量：德国Koenen公司试验用激光多普勒扫描网面振动频率，通过“弦振动”公式反算张力，实现印刷机内100%全检，精度±0.3 N/cm，预计2026年商用。
2.AI预测寿命：把每日张力衰减、温度、湿度、刮板次数输入云端，算法预测钢网剩余寿命，提前3天推送更换提醒，目标是把“事后返工”变为“事前维护”。
3.绿色校准：取消标准砝码梁，采用电磁力-光栅位移闭环装置，减少金属耗材90%，校准时间由30 min缩短至5 min，更适合小批量多品种柔性制造。
结语
网版张力仪看似只是“一块表”，实则是连接材料、工艺与数字化的桥梁。正确选型、规范校准、日常维护，可以把一张网版的寿命延长20%，把一次印刷的缺陷率拉低一位数。
