溜溜球是怎麼來的? 表面上色篇

溜溜球表面的顏色到底是怎麼弄的?
它與一般的金屬烤漆不一樣，金屬質感的烤漆只是裡面有反光的粉末
但溜溜球的表面就好像整面金屬一樣，有原本金屬的光澤感，但又整面都有顏色
到底是怎麼弄得呢?
今天我們就來介紹溜溜球的表面處理，也就是陽極處理

具有金屬光澤的表面

陽極處理 Anodized
陽極處理與電鍍Plating不同的是，電鍍是把一種你要的金屬電鍍到你所需要的金屬表面上

例如把純金電鍍到鋁合金上，就可以得到包金的鋁合金

而陽極處理是把你要的零件放在電極上的"陽極"端(另一端為陰極)，在藥水中通電加以氧化

而這種處理只適用於鋁合金，在整個化學藥水槽裡面也只能出現鋁合金一種金屬做處理

與鈦合金作為掛具，其餘都是會汙染藥水的雜質

那為什麼要故意讓鋁合金在藥水裡氧化呢?
鋁合金是具有一點活性的金屬(高中有教金屬活性表)，一般在空氣中就會氧化
但在空氣中氧化的鋁合金都會灰灰的，沒有光澤，也不好看
而在藥水裡面，受到師父專業的電壓、溫度、酸鹼控制，就可以獲得很均勻的氧化表面
我們稱這個表面叫做"陽極皮膜"

這個陽極皮膜會非常地均勻，且厚度也可以控制
一般在溜溜球上所使用的陽極處理，在電鍍工廠中我們稱為"裝飾性陽極處理"
這種裝飾性陽極處理的厚度一般可以控制到1~15um，且精準地要3um就給你3um
目前市面上的溜溜球若會因為長期使用導致線把皮膜磨掉而呈現銀色的
那就代表這顆溜溜球的皮膜小於3um
雖然做比較薄也比較便宜，但不一定是為了省錢才做薄，陽極處理的過程會排放有毒廢水
依照每個國家的法規不同，有些國家會限制陽極皮膜的厚度，所以在某些先進國家製作只能到3um
不過我可以確定，台灣、大陸都沒有這種限制，可以做到爽!

那為什麼可以上色呢?
這個均勻氧化的皮膜可有趣了，可以選擇霧面還是亮面，我們現在一般的溜溜球都是亮面居多
剛生成的陽極處理皮膜不但是透明無色的(視藥水等級，好的藥水可以提供更透明的皮膜)
表面還有很多細小孔洞，由於這牽扯到很複雜的化學問題，所以這不多做解釋
藉由這些細小的孔洞，我們可以在這些孔洞中染色

具有多孔的表面

染色的部分使用"無機染料"

既然有無機，就一定有有機染料

所謂的有機染料就像是我們用的水彩，彼此可以調色，彼此也非常穩定，不會起化學變化

但無機染料染料是利用離子的特性來染色，這也代表著特定的離子碰在一起時會產生化學反應

所以並不是甚麼顏色都可以隨便亂調、亂配，只有藥水廠商知道該怎麼配

至於離子的顏色在高中化學有教，就好比硫酸銅離子(二價銅離子)是藍色、三價鐵離子是黃色等

這染色的原理其實也與天然寶石顏色的成因類似

等染色完之後，最後一個步驟就是封孔 

把剛才有顏色的細小孔洞全部封起來，避免有其他顏色或雜質跑進去，影響品質

封孔也有趣了，基本上只要用90~100度C的熱水沖就會封住那些小孔

至於成因也太複雜了，不需要太了解

但水的水質、溫度、酸鹼值、浸泡時間都會影響成品的美觀性

現在的陽極處理還可以透過遮蓋法或一些獨家的藥水，使第一層的染色劑染色不完全或脫落

達到二次染色的效果，所以我們現在可以看到不少雙色的溜溜球

陽極處理有幾個步驟

脫脂 > 陽極處理 > 染色 > 封孔 > 清洗 > 完成

過程中牽扯許多問題，包含電壓、溫度、濕度、酸鹼值等都會影響成品的色澤

所以並沒有辦法每一批顏色都完全一樣，就算是同批的也會多少有點色差

陽極處理也是一個非常複雜，且需要大量經驗的過程

例如陽極處理並不是永遠都在電極的陽極端，其實通電的過程是脈衝交流電

交流的頻率與脈衝大小都是經過研究的，所以以上的說明只是一個大概，並不是電鍍工廠真正的操作方法

一般並不建議玩家去參觀陽極處理場，因為在第一道手續"脫脂"所使用的就是強酸

利用強酸把鋁合金表面的油汙、雜質咬掉，這樣陽極的過程才不會失敗

不過也因為強酸太強導致工廠的空氣就已經是酸的，酸到會令敏感的皮膚感到刺痛
陽極處理所使用的藥水，會因為鋁合金料號的不同(我們昨天提到過6061、7075)
所使用的藥水也不同，同樣的染色的藥水也會不同，當然電壓等控制因素也都會不同

綜合以上

就是因為有這樣薄透的皮膜，又可以染色

所以我們才有這種有顏色的金屬光澤，就好像銀色的鋁合金在下面，上面有一層薄薄半透明的顏色一樣

今天我們學到原來溜溜球的表面一直以來都不是"漆"，那我是怎麼知道的呢?

陽極處理在我大學的科系中，四年中學校老師提到的時間不超過二十分鐘

完全憑藉著我對溜溜球的熱忱與求知慾，我在大一下的時候就與學校附近的一家陽極工廠聯絡

希望他們可以讓我參觀，並教導我一些基本的陽極處理知識

知識並不一定要在學校才能進行，重點是你有多少熱血

希望你手邊的溜溜球也能帶給你這種熱血，不是侷限在這種事情而已

畢竟溜溜球就是全世界、就是整個宇宙，溜溜球不是只與機械、陽極處理有關

他還有更多秘密等著你來挖掘