A visione di Anish Kapoor per a scultura di Cloud Gate in u Millennium Park di Chicago hè chì s'assumiglia à u mercuriu liquidu, riflettendu dolcemente a cità circundante. Raggiungere sta pienezza hè un travagliu d'amore.
«Ciò chì vulia fà cù Millennium Park era d'incorporà u skyline di Chicago... affinchì a ghjente pudessi vede e nuvole chì fluttuanu in ellu è sti edifici assai alti riflessi in l'opera. Dopu, postu chì hè in forma di porta, u participante, u spettatore, puderà entre in questa stanza assai prufonda, chì in un certu sensu agisce nantu à u so propiu riflessu in u listessu modu chì l'aspettu di l'opera agisce nantu à u riflessu di a cità circundante.» - artista britannicu di fama mundiale Anish. Kapoor, scultore di a Porta di e Nuvole
Fighjendu a superficia calma di sta scultura munumentale in acciaio inox, hè difficiule d'induvinà quantu metallu è curaghju si piattanu sottu à a so superficia. Cloud Gate piatta e storie di più di 100 fabricatori di metalli, tagliatori, saldatori, rifinitori, ingegneri, tecnichi, muntatori, muntatori è dirigenti - più di 5 anni di travagliu.
Molti anu travagliatu longhe ore, anu travagliatu in attelli in piena notte, anu piantatu tende in un cantiere è anu travagliatu à temperature di 110 gradi in tute Tyvek® cumplete è mezze maschere. Certi travaglianu contr'à a gravità, appiccati à imbracature, tenendu arnesi è travagliendu nantu à pendite scivolose. Tuttu và un pocu (è assai al di là) per rende pussibule l'impussibile.
Migliurà u cuncettu di nuvole eteree fluttuanti di u scultore Anish Kapoor in una scultura d'acciaio inox di 110 tunnellate, 66 piedi di lunghezza è 33 piedi d'altezza hè statu u compitu di Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, California, è MTH. Villa Park, Illinois. À u so 120esimu anniversariu, MTH hè unu di i più antichi appaltatori di acciaio strutturale è vetru in a zona di Chicago.
I requisiti per l'implementazione di u prugettu dependeranu da a prestazione artistica, l'ingegnu, e cumpetenze meccaniche è u sapè fà di fabricazione di e duie cumpagnie. Sò fatti à misura è ancu custruiti equipaghji per u prugettu.
Certi prublemi di u prugettu derivanu da a so forma stranamente curva - un puntu o un ombelicu à l'incontrariu - è certi da a so dimensione pura. E sculture sò state custruite da duie cumpagnie diverse in lochi diversi à migliaia di chilometri di distanza, creendu prublemi cù u trasportu è i stili di travagliu. Parechji prucessi chì devenu esse realizati in u campu sò difficiuli da realizà in l'atelier, è ancu menu in u campu. A grande difficultà nasce solu perchè una tale struttura ùn hè mai stata creata prima. Dunque, nisun ligame, nisun pianu, nisuna carta stradale.
Ethan Silva di PSI hà una vasta sperienza in a custruzzione di scafi, prima nantu à e navi è dopu in altri prughjetti artistici, è hè qualificatu per eseguisce travaglii unichi di custruzzione di scafi. Anish Kapoor hà dumandatu à i laureati in fisica è arte di furnisce un picculu mudellu.
«Allora aghju fattu un campione di 2 x 3 metri, un pezzu lucidatu curvatu veramente lisciu, è ellu hà dettu: "Oh, l'hai fattu, sì l'unicu chì l'hà fattu", perchè cerca dapoi dui anni. Truvate qualchissia chì a farà", hà dettu Silva.
U pianu uriginale era per PSI di fabricà è custruisce a scultura in a so interezza è poi spedisce l'intera pezza à u sudu di u Pacificu, attraversu u Canale di Panama, à u nordu longu l'Atlanticu è longu a Via Marittima di u San Lorenzo finu à un portu nant'à u lavu Michigan. Edward Ulir, CEO di Millennium Park Inc. Sicondu a dichjarazione, un sistema di trasportu appositamente cuncipitu u purterà à Millennium Park. I vincoli di tempu è a praticità anu furzatu sti piani à cambià. Cusì, i pannelli curvi anu avutu à esse assicurati per u trasportu è trasportati in camion à Chicago, induve MTH hà assemblatu a sottustruttura è a sovrastruttura, è hà cunnessu i pannelli à a sovrastruttura.
A finitura è a lucidatura di e saldature di Cloud Gate per dà li un aspettu senza soluzione di continuità hè stata unu di l'aspetti più difficiuli di l'installazione è di l'assemblea in situ. U prucessu in 12 tappe hè cumpletatu da l'applicazione di un blush illuminante, simile à u lucidatore per ghjuvelli.
«In fondu, avemu travagliatu nant'à stu prughjettu per circa trè anni per fà ste parte», hà dettu Silva. «Questu hè un travagliu duru. Ci vole assai tempu per capisce cumu fà è elaborà i dettagli; sapete, solu per purtà à a perfezione. U modu in cui usemu a tecnulugia informatica è a bona vechja lavorazione di i metalli hè una cumbinazione di forgiatura è tecnulugia aerospaziale.»
Sicondu ellu, hè difficiule di fà qualcosa di cusì grande è pesante cù alta precisione. E lastre più grande eranu in media larghe 7 piedi è lunghe 11 piedi è pisanu 1.500 libbre.
«Fà tuttu u travagliu CAD è creà i disegni di officina veri è propri per u travagliu hè un grande prughjettu in sè stessu», dice Silva. «Utilizemu a tecnulugia informatica per misurà e piastre è valutà accuratamente a so forma è curvatura in modu chì si adattinu currettamente.»
«Avemu fattu una simulazione per urdinatore è dopu l'avemu divisa», hà dettu Silva. «Aghju utilizatu a mo sperienza in a custruzzione di gusci è aghju avutu qualchì idea nantu à cumu segmentà e forme in modu chì e linee di cucitura funzionassinu per pudè ottene risultati di a migliore qualità».
Certe placche sò quadrate, altre anu forma di torta. Più sò vicine à a transizione brusca, più sò in forma di torta è più grande hè u raghju di a transizione radiale. In a parte superiore sò più piatte è più grande.
U plasma taglia l'acciaiu inox 316L di spessore da 1/4 à 3/8 di pollice, dice Silva, chì hè abbastanza forte da per ellu. "A vera sfida hè di dà à e lastre enormi una curvatura abbastanza precisa. Questu hè fattu per mezu di una forma è di una fabricazione assai precise di u quadru di u sistema di costole per ogni lastra. In questu modu, pudemu determinà accuratamente a forma di ogni lastra."
I pannelli sò laminati nantu à rulli 3D chì PSI hà cuncipitu è ​​​​fabricatu specificamente per laminà questi pannelli (vede fig. 1). "Hè un pocu cum'è un cuginu di i rulli britannichi. Li laminemu aduprendu a stessa tecnulugia cum'è l'ale ", hà dettu Silva. Piegate ogni pannellu muvendulu avanti è indietro nantu à i rulli, aghjustendu a pressione nantu à i rulli finu à chì i pannelli sò à 0,01″ di a dimensione desiderata. Sicondu ellu, l'alta precisione necessaria rende difficiule a furmazione di fogli liscia.
U saldatore salda tandu u filu animatu à a struttura di u sistema internu à nervature. "À parè meiu, u filu animatu hè un modu veramente eccellente per creà saldature strutturali in acciaio inox", spiega Silva. "Questu vi dà saldature di alta qualità cù una attenzione à a fabricazione è à un bell'aspettu".
Tutte e superfici di a tavola sò levigate à manu è fresate nantu à una macchina per tagliarle à u millesimu di pollice per adattassi l'una à l'altra (vede fig. 2). Verificate e dimensioni cù apparecchiature di misurazione è di scansione laser precise. Infine, a piastra hè lucidata à specchiu è cuperta cù una pellicola protettiva.
Circa un terzu di i pannelli, inseme cù a basa è a struttura interna, sò stati assemblati in un assemblaggio di prova prima chì i pannelli fussinu spediti da Auckland (vede e figure 3 è 4). Avemu pianificatu a prucedura di tavolatura è saldatu à cucitura parechje piccule tavule per unisceli inseme. "Cusì quandu l'avemu assemblatu in Chicago, sapemu chì si adattaria", hà dettu Silva.
A temperatura, u tempu è a vibrazione di u carrellu ponu fà chì a lamiera arrotolata si allenti. A griglia nervata hè cuncipita micca solu per aumentà a rigidità di u pannellu, ma ancu per mantene a forma di u pannellu durante u trasportu.
Dunque, quandu a maglia di rinforzu hè dentru, a piastra hè trattata termicamente è raffreddata per alleviare a tensione di u materiale. Per prevene ulteriormente i danni durante u trasportu, si facenu culle per ogni piattu è poi si caricanu in contenitori, circa quattru à a volta.
I cuntenituri sò stati tandu caricati di prudutti semi-finiti, circa quattru à a volta, è mandati à Chicago cù e squadre PSI per l'installazione cù e squadre MTH. Unu di elli hè un logisticu chì coordina u trasportu, è l'altru hè un supervisore in l'area tecnica. Travaglia ogni ghjornu cù u persunale MTH è aiuta à sviluppà nuove tecnulugie secondu i bisogni. "Benintesa, era una parte assai impurtante di u prucessu", hà dettu Silva.
Lyle Hill, presidente di MTH, hà dettu chì MTH Industries hè stata inizialmente incaricata di ancorà a scultura eterea à a terra è di stallà a sovrastruttura, poi di saldà lamiere è di fà a levigatura è a lucidatura finali, per cortesia di PSI Technical Management. A scultura implica un equilibriu trà arte è praticità, teoria è realtà, tempu necessariu è tempu pianificatu.
Lou Czerny, vicepresidente di l'ingegneria è direttore di prughjettu di MTH, hà dettu ch'ellu era interessatu à l'unicità di u prughjettu. "À a nostra cunniscenza, ci sò cose chì succedenu in questu prughjettu particulare chì ùn sò mai state fatte prima o chì ùn sò mai state cunsiderate prima", hà dettu Czerny.
Ma travaglià nant'à un'opera senza precedenti richiede ingegnosità flessibile in situ per trattà prublemi imprevisti è risponde à e dumande chì si presentanu in u percorsu:
Cumu si attaccanu 128 pannelli d'acciaio inox di a dimensione di una vittura à una sovrastruttura permanente mentre si portanu guanti di zitellu ? Cumu saldà un fagiolu gigante in forma d'arcu senza fidà si di questu ? Cumu possu penetrà una saldatura senza pudè saldà da l'internu ? Cumu ottene a finitura à specchiu perfetta di e saldature d'acciaio inox in u campu ? Chì succede s'ellu hè colpitu da un fulmine ?
Czerny hà dettu chì a prima indicazione chì questu saria un prughjettu eccezziunale cumplessu hè stata quandu a custruzzione è l'installazione di l'equipaggiu di 30.000 libbre hà cuminciatu. Struttura d'acciaiu chì sustene a scultura.
Mentre chì l'acciaiu strutturale à altu zincu furnitu da PSI per assemblà a basa di a sottustruttura era relativamente faciule da fabricà, a piattaforma di a sottustruttura era à metà sopra u ristorante è à metà sopra u parcheghju, ognunu à un'altezza diversa.
«Cusì a basa hè cum'è à sbalzu è traballante», disse Czerny. «Induve avemu messu assai di questu acciaio, cumpresu à l'iniziu di a lastra stessa, avemu avutu à furzà a gru in un foru di 5 piedi».
Czerny hà dettu ch'elli anu utilizatu un sistema d'ancoraggio assai sofisticatu, cumpresu un sistema di pretensione meccanica simile à quellu utilizatu in l'estrazione di carbone è alcune ancore chimiche. Una volta chì a basa di a struttura d'acciaio hè ancorata in u béton, una sovrastruttura deve esse custruita à a quale serà attaccata a cunchiglia.
«Avemu cuminciatu à stallà u sistema di travature aduprendu dui grandi anelli O in acciaio inox 304 fabbricati, unu à l'estremità nord di a struttura è unu à l'estremità sud», dice Czerny (vede a Figura 3). L'anelli sò fissati cù travature tubulari chì si intersecanu. U sottotelaio di u core di l'anellu hè sezionatu è imbullonatu in u locu aduprendu GMAW, saldatura à barre è rinforzi saldati.
«Cusì, ci hè una sovrastruttura cusì grande chì nimu hà mai vistu; hè puramente per u quadru strutturale», disse Czerny.
Malgradu i migliori sforzi per cuncepisce, ingegnerizà, fabricà è installà tutti i cumpunenti richiesti per u prughjettu d'Auckland, sta scultura hè senza precedenti è i novi percorsi sò sempre accumpagnati da sbavature è graffi. In listessu modu, abbinà u cuncettu di fabricazione di una sucietà à un'altra ùn hè micca cusì faciule cum'è passà u testimone. Inoltre, a distanza fisica trà i siti hà causatu ritardi di consegna, rendendu logicu a pruduzzione in situ.
«Mentre chì e procedure di assemblaggio è di saldatura eranu pianificate in Auckland in anticipu, e cundizioni attuali di u situ anu dumandatu à tutti d'esse creativi», hà dettu Silva. «È u persunale di u sindicatu hè veramente eccellente».
Per i primi mesi, era a rutina cutidiana di MTH di determinà ciò chì implicava u travagliu di a ghjurnata è u megliu modu per fabricà alcuni di i cumpunenti di l'assemblea di u sottutelaiu, è ancu alcuni di i montanti, "ammortizzatori", bracci, perni è prigionieri. Sicondu Ayr, i bastoni pogo sò necessarii per creà un sistema di rivestimentu temporaneo.
"Hè un prucessu cuntinuu di cuncepimentu è di pruduzzione in tempu reale per mantene e cose in muvimentu è ghjunghje rapidamente in u campu. Passemu assai tempu à urdinà ciò chì avemu, in certi casi riprogettendu è riprogettendu, è dopu producendu i pezzi chì ci necessitanu."
«Litteralmente u marti averemu 10 cose chì duvemu cunsignà à u locu u mercuri», disse Hill. «Avemu assai travagliu straordinariu è assai travagliu in u magazinu fattu in piena notte».
«Circa u 75% di i cumpunenti di sospensione di u buffet sò fabbricati o mudificati in u campu», hà dettu Czerny. «Un paru di volte avemu letteralmente cumpensatu una ghjurnata di 24 ore. Eru in u magazinu finu à 2, 3 ore di mane è sò andatu in casa per fà una duscia, aghju pigliatu à 5:30 è eru sempre bagnatu.»
U sistema di sospensione temporanea MTN per l'assemblaggio di u scafu hè custituitu da molle, puntoni è cavi. Tutti i giunti trà e piastre sò fissati temporaneamente cù bulloni. "Cusì tutta a struttura hè cunnessa meccanicamente, suspesa da l'internu nantu à 304 capriate", hà dettu Czerny.
Partenu da a cupola à a basa di a scultura omgala - "l'ombelicu di l'ombelicu". A cupola era suspesa da e capriate aduprendu un sistema di supportu di molla di sospensione temporanea à quattru punti, custituitu da ganci, cavi è molle. Czerny hà dettu chì a molla furnisce "rimbalzu" mentre si aghjunghjenu più tavule. E molle sò poi aghjustate in basa à u pesu aghjuntu da ogni piastra per equilibrà tutta a scultura.
Ognuna di e 168 tavule hà u so propiu sistema di supportu di sospensione à molla à quattru punti, dunque hè supportata individualmente in u locu. "L'idea hè di ùn sopravvalutà alcuna articulazione perchè quelle articulazioni sò messe inseme per ottene un spaziu 0/0", hà dettu Cerny. "Se a tavola tocca a tavola sottu, pò purtà à deformazioni è altri prublemi".
Cum'è una prova di a precisione di PSI, l'assemblea hè assai bona, cù pocu ghjocu. "PSI hà fattu un travagliu fantasticu per fà i pannelli", dice Czerny. "Li dò creditu perchè, à a fine, si adatta veramente. L'adattamentu hè cusì bonu chì mi sta bè. Parlemu letteralmente di millesimi di pollice. A piastra assemblata hà un bordu chjusu".
«Quandu finiscenu l'assemblea, assai persone pensanu ch'elli anu finitu», disse Silva, micca solu perchè e cuciture sò strette, ma perchè e parti cumpletamente assemblate, cù e so piastre cù finitura à specchiu assai lucidate, sò entrate in ghjocu, riflettendu ciò chì li circonda. Ma e cuciture di testa sò visibili, u mercuriu liquidu ùn hà micca cuciture. Inoltre, a scultura duvia esse cumpletamente saldata per priservà a so integrità strutturale per e generazioni future, disse Silva.
U cumpletamentu di a Cloud Gate hà avutu à esse ritardatu durante a grande apertura di u parcu in u vaghjimu di u 2004, cusì omhalus hè diventatu un GTAW vivu, è questu hè andatu avanti per parechji mesi.
«Pudete vede piccule macchie marroni intornu à a struttura, chì sò giunti di saldatura TIG», disse Czerny. «Avemu cuminciatu à restaurà e tende in ghjennaghju».
«A prossima sfida di pruduzzione maiò per questu prughjettu era di saldà una cucitura senza perde a precisione di a forma per via di u ritiru di saldatura», hà dettu Silva.
Sicondu Czerny, a saldatura à plasma furnisce a forza è a rigidità necessarie cù un risicu minimu per a lamiera. Una mistura di 98% argon è 2% eliu hè a megliu per riduce l'inquinamentu è migliurà a fusione.
I saldatori utilizanu tecniche di saldatura à plasma à foru di serratura utilizendu fonti di alimentazione Thermal Arc® è gruppi speciali di trattori è torce cuncepiti è utilizati da PSI.