La visión de Anish Kapoor para la escultura Cloud Gate en el Millennium Park de Chicago es que se asemeje al mercurio líquido, reflejando a la perfección la ciudad circundante. Lograr esta perfección es un trabajo hecho con pasión.
“Lo que quería hacer en Millennium Park era crear algo que se integrara al horizonte de Chicago… para que la gente viera las nubes flotando en él y los altísimos edificios reflejados en la obra. Luego, gracias a su forma en la puerta, el participante, el público, podrá entrar en esta sala profunda, de manera que el efecto en el reflejo de una persona sea el mismo que el que el exterior de la obra produce en el reflejo de los elementos de la ciudad circundante.” – Anish Kapoor, artista británico de renombre mundial y escultor de Cloud Gate.
Al contemplar la superficie serena de esta monumental escultura de acero inoxidable, resulta difícil adivinar la cantidad de metal y valentía que se esconde bajo su superficie. Cloud Gate oculta las historias de más de 100 fabricantes, cortadores, soldadores, recortadores, ingenieros, técnicos, trabajadores del hierro, instaladores y gerentes de metal, todo ello a lo largo de cinco años.
Muchos trabajaban horas extras, realizaban labores en talleres en plena noche, acampaban en el lugar y se esforzaban a temperaturas de 43 grados centígrados con trajes Tyvek® completos y respiradores de media máscara. Algunos trabajaban en posiciones que desafiaban la gravedad, colgando de cinturones de seguridad mientras sostenían herramientas y trabajando en pendientes resbaladizas. Todo se hacía un poco (y mucho más) para hacer posible lo imposible.
La tarea consistió en plasmar el concepto del escultor Anish Kapoor de nubes etéreas flotantes en una escultura de acero inoxidable de 110 toneladas, 20 metros de largo y 10 metros de alto, a cargo de la empresa fabricante Performance Structures Inc. (PSI), de Oakland, California, y MTH, de Villa Park, Illinois. En su 120 aniversario, MTH es una de las empresas contratistas de diseño estructural arquitectónico de metal y vidrio más antiguas del área de Chicago.
Los requisitos para llevar a cabo el proyecto pondrán a prueba la ejecución artística, el ingenio, las habilidades mecánicas y los conocimientos de fabricación de ambas empresas. Diseñaron e incluso construyeron equipos a medida para el proyecto.
Algunos de los desafíos del proyecto provienen de su forma extrañamente curvada (un punto o un ombligo invertido) y otros de su enorme tamaño. Las esculturas fueron construidas por dos compañías diferentes en ubicaciones distintas separadas por miles de kilómetros, lo que generó problemas con el transporte y los estilos de trabajo. Muchos procesos que deben realizarse en el lugar son difíciles de llevar a cabo en un taller, y mucho menos en el lugar. Gran parte de la dificultad surge simplemente porque nunca antes se había creado una estructura de este tipo. Por lo tanto, no hay referencias, ni planos, ni hoja de ruta.
Ethan Silva, de PSI, tiene una amplia experiencia en la construcción de estructuras, inicialmente en barcos y posteriormente en otros proyectos artísticos, lo que le permite estar cualificado para tareas únicas de construcción de estructuras. Anish Kapoor pidió a graduados en física y arte que proporcionaran un modelo pequeño.
“Así que hice una muestra de 2 x 3 metros, una pieza pulida, curva y muy lisa, y él dijo: ‘Oh, lo hiciste, eres el único que lo ha hecho’, porque llevaba dos años buscando a alguien que lo hiciera”, dijo Silva.
El plan original era que PSI fabricara y construyera la escultura por completo, y luego la enviara al sur del Océano Pacífico, a través del Canal de Panamá, al norte a lo largo del Océano Atlántico y a lo largo de la vía marítima del San Lorenzo hasta un puerto en el lago Michigan, según Edward Uhlir, director ejecutivo de Millennium Park Inc. Según el comunicado, un sistema de cintas transportadoras especialmente diseñado la transportará a Millennium Park. Las limitaciones de tiempo y las consideraciones prácticas obligaron a modificar estos planes. Por lo tanto, los paneles curvos tuvieron que ser reforzados para su transporte y llevados en camión a Chicago, donde MTH ensamblaría la subestructura y la superestructura, y conectaría los paneles a la superestructura.
El acabado y pulido de las soldaduras de Cloud Gate para lograr una apariencia impecable fue uno de los aspectos más difíciles de la tarea de instalación y montaje en obra. El proceso de 12 pasos finaliza con un abrillantador similar al que se usa en joyería.
“Así que básicamente trabajamos en ese proyecto durante unos tres años, fabricando estas piezas”, dijo Silva. “Es un trabajo duro. Mucho tiempo se dedica a averiguar cómo hacerlo y a perfeccionar los detalles; ya sabes, a lograr la perfección. La forma en que utilizamos la tecnología informática y la metalurgia tradicional es una combinación de forja y tecnología aeroespacial”.
Es difícil fabricar algo tan grande y pesado con precisión, dijo. Las placas más grandes medían en promedio 2,13 metros de ancho por 3,35 metros de largo y pesaban 680 kilogramos.
“Realizar todo el trabajo de diseño asistido por ordenador (CAD) y crear los planos de taller es, en realidad, un gran proyecto en sí mismo”, afirma Silva. “Utilizamos tecnología informática para medir las placas y evaluar con precisión su forma y curvatura para que encajen correctamente.
“Hicimos un modelado por computadora y luego lo dividimos”, dijo Silva. “Utilicé mi experiencia en la construcción de estructuras de cáscara y tenía algunas ideas sobre cómo segmentar las formas para que las líneas de unión funcionaran y así obtener los mejores resultados posibles”.
Algunos platos son cuadrados, otros tienen forma de sector circular. Cuanto más cerca estén de una transición pronunciada, más se asemejarán a un sector circular y mayor será la transición radial. En la parte superior, son más planos y grandes.
Según Silva, el plasma corta acero inoxidable 316L de 6 mm a 9,5 mm de espesor, que por sí solo es suficientemente resistente. «El verdadero reto consiste en conseguir que las enormes losas tengan una curvatura suficientemente precisa. Esto se logra mediante la conformación y fabricación muy precisa del marco del sistema de nervaduras para cada losa. De esta forma, podemos definir con exactitud la forma de cada una».
Las planchas se enrollan en rodillos 3D que PSI ha diseñado y fabricado específicamente para este fin (véase la Figura 1). "Es una especie de primo de los rodillos británicos. Las enrollamos utilizando una técnica similar a la de fabricación de guardabarros", explicó Silva. Cada panel se dobla moviéndolo hacia adelante y hacia atrás sobre los rodillos, ajustando la presión sobre estos hasta que alcancen un tamaño deseado con una tolerancia de 0,01 pulgadas. La alta precisión requerida dificulta la formación uniforme de las láminas, añadió.
A continuación, el soldador une el núcleo fundente a la estructura interna del sistema de nervaduras. "En mi opinión, el núcleo fundente es una excelente manera de crear soldaduras estructurales en acero inoxidable", explica Silva. "Proporciona soldaduras de alta calidad con un fuerte enfoque en la producción y tiene un aspecto estupendo".
Toda la superficie de las tablas se lija a mano y se fresa a máquina para ajustarlas con la precisión deseada de milésimas de pulgada, de modo que encajen perfectamente (véase la figura 2). Se comprueban las dimensiones con equipos de medición de precisión y escaneo láser. Finalmente, la placa se pule hasta obtener un acabado de espejo y se cubre con una película protectora.
Aproximadamente un tercio de los paneles, junto con la base y la estructura interna, se erigieron en el montaje de prueba antes de que los paneles se enviaran desde Auckland (véanse las figuras 3 y 4). Se planificó el procedimiento de revestimiento y se realizaron algunas soldaduras de juntas en algunas tablas pequeñas para unirlas. "Así que cuando lo armamos en Chicago, sabíamos que iba a encajar", dijo Silva.
La temperatura, el tiempo y las vibraciones del camión pueden provocar que la lámina enrollada se afloje. La rejilla acanalada no solo está diseñada para aumentar la rigidez del tablero, sino también para mantener su forma durante el transporte.
Por lo tanto, con la malla de refuerzo en el interior, la placa se somete a un tratamiento térmico y se enfría para aliviar la tensión del material. Para evitar aún más daños durante el transporte, se fabrican soportes para cada placa, que luego se cargan en contenedores, aproximadamente de cuatro en cuatro.
Luego, los contenedores se cargaban en productos semiacabados, aproximadamente cuatro a la vez, y se enviaban a Chicago con equipos de PSI para su instalación con equipos de MTH. Uno es el encargado de logística que coordina el transporte, y el otro es el supervisor en el área técnica. Trabaja con el personal de MTH a diario y ayuda a desarrollar nuevas tecnologías según sea necesario. "Por supuesto, fue una parte fundamental del proceso", dijo Silva.
Lyle Hill, presidente de MTH, explicó que MTH Industries se encargó inicialmente de fijar la etérea escultura al suelo e instalar la superestructura, soldar las láminas y realizar el lijado y pulido final, con la asesoría técnica de PSI. La finalización de la escultura implica un equilibrio entre arte y practicidad, teoría y realidad, tiempo requerido y tiempo programado.
Lou Cerny, vicepresidente de ingeniería y director de proyecto de MTH, afirmó que lo que le interesa del proyecto es su singularidad. "Hasta donde sabemos, en este proyecto en particular se están llevando a cabo cosas que nunca se han hecho antes, o que nunca se habían considerado", dijo Cerny.
Pero trabajar en un proyecto pionero requiere ingenio y flexibilidad en el lugar de trabajo para afrontar desafíos imprevistos y responder a las preguntas que surgen a medida que avanza el trabajo:
¿Cómo se ajustan 128 paneles de acero inoxidable del tamaño de un automóvil a una superestructura permanente mientras se manipulan con sumo cuidado? ¿Cómo se suelda una pieza gigante en forma de arco sin depender de ella? ¿Cómo penetrar una soldadura sin poder soldar desde el interior? ¿Cómo lograr un acabado de espejo perfecto para soldaduras de acero inoxidable en un entorno de campo? ¿Qué sucederá si le cae un rayo?
La primera señal de que este sería un proyecto excepcionalmente difícil, dijo Cerny, fue cuando comenzaron la construcción e instalación del equipo de 30.000 libras. La estructura de acero que sostiene la escultura.
Si bien el acero estructural rico en zinc suministrado por PSI para ensamblar la base de la subestructura fue relativamente sencillo de fabricar, el emplazamiento de la subestructura estaba ubicado mitad sobre el restaurante y mitad sobre el aparcamiento, cada uno a una altura diferente.
“Así que la subestructura es una especie de voladizo y endeble”, dijo Cerny. “Donde colocamos gran parte de este acero, incluso al comienzo del trabajo con las placas, tuvimos que hacer que la grúa entrara en un agujero de 1,5 metros”.
Cerny explicó que utilizaron un sistema de anclaje muy sofisticado, que incluye un sistema de precarga mecánica, similar al que se usa en la minería del carbón, y algunos anclajes químicos. Una vez fijada la subestructura de la estructura de acero en el hormigón, es necesario construir una superestructura a la que se unirá la cubierta.
“Comenzamos a instalar el sistema de celosía utilizando dos grandes anillos en O fabricados en acero inoxidable 304: uno en el extremo norte de la estructura y otro en el extremo sur”, dice Cerny (ver Figura 3). Los anillos se mantienen unidos mediante celosías tubulares entrecruzadas. El subchasis del núcleo anular se construye en secciones y se atornilla in situ utilizando soldadura GMAW y soldadura de barras, y refuerzos soldados.
“Así que hay una gran superestructura que nadie ha visto jamás; es exclusivamente para la estructura”, dijo Cerny.
A pesar de los mejores esfuerzos para diseñar, fabricar e instalar todos los componentes necesarios para el proyecto de Auckland, esta escultura no tiene precedentes y abrir nuevos caminos siempre conlleva dificultades y contratiempos. Asimismo, combinar el concepto de fabricación de una empresa con el de otra no es tan sencillo como pasar el testigo. Además, la distancia física entre las ubicaciones provocó retrasos en las entregas, lo que hizo que parte de la fabricación in situ resultara lógica.
“Si bien los procedimientos de ensamblaje y soldadura se planificaron con anticipación en Oakland, las condiciones reales del lugar requirieron ingenio y capacidad de adaptación por parte de todos”, dijo Silva. “Y el personal del sindicato es realmente excelente”.
Durante los primeros meses, la rutina diaria de MTH consistía en determinar en qué consistía el trabajo del día y la mejor manera de fabricar algunos de los componentes para el montaje del subchasis, así como algunos puntales, amortiguadores, brazos, clavijas y pasadores. Los zancos eran necesarios para crear un sistema de revestimiento temporal, explicó Er.
“Es un proceso continuo de diseño y fabricación sobre la marcha para mantener la producción en marcha y entregar los productos rápidamente en la obra. Dedicamos mucho tiempo a analizar lo que tenemos, rediseñando y volviendo a rediseñar en algunos casos, y luego fabricamos las piezas necesarias.”
“Literalmente, tendremos 10 cosas el martes que tendremos que entregar en persona el miércoles”, dijo Hill. “Hay muchas horas extras y mucho trabajo en la tienda que se realiza en plena noche”.
“Alrededor del 75 por ciento de los componentes de suspensión de las tablas se fabrican o modifican en el lugar de trabajo”, dijo Cerny. “Un par de veces, literalmente, trabajamos 24 horas seguidas. Estaba en la tienda hasta las 2 o 3 de la madrugada, volvía a casa para ducharme, recogía el pedido a las 5:30 de la mañana y aún así terminaba empapado”.
El sistema de suspensión temporal MTH para el montaje de la vivienda consta de muelles, puntales y cables. Todas las uniones entre las placas están atornilladas temporalmente. "Así, toda la estructura está conectada mecánicamente, suspendida desde el interior, con 304 cerchas", dijo Cerny.
Comienzan con la cúpula en la base de la escultura del ombligo. La cúpula se suspendió de las cerchas mediante un sistema temporal de soporte de resortes de suspensión de cuatro puntos, compuesto por colgadores, cables y resortes. Cerny explicó que el resorte proporciona un equilibrio a medida que se añaden más tablas. Luego, los resortes se reajustan en función del peso añadido por cada placa para ayudar a equilibrar toda la escultura.
Cada una de las 168 tablas tiene su propio sistema de soporte de resorte de suspensión de cuatro puntos, por lo que se sostiene individualmente cuando está colocada. "La idea es no enfatizar demasiado ninguna de las juntas porque esas juntas están hechas para lograr una separación de 0/0", dijo Cerny. "Si una tabla golpea la tabla que está debajo, puede causar pandeo y otros problemas".
Como prueba de la precisión del trabajo de PSI, el ensamblaje es excelente, con muy pocas holguras. «PSI ha hecho un trabajo fantástico fabricando los paneles», dice Cerny. «Les doy todo el mérito porque, al final, encajó a la perfección. El ajuste es realmente bueno, lo cual es genial para mí. Estamos hablando de milésimas de pulgada, literalmente. La placa se coloca en el borde cerrado».
“Cuando terminan el ensamblaje, mucha gente piensa que está listo”, dijo Silva, no solo porque las uniones son firmes, sino porque las piezas completamente ensambladas y las placas con acabado de espejo altamente pulido entran en juego para reflejar su entorno. Pero las uniones a tope son visibles, el mercurio líquido no tiene uniones. Además, la escultura aún tenía que soldarse completamente para mantener su integridad estructural para las generaciones futuras, dijo Silva.
La finalización de Cloud Gate tuvo que posponerse durante la gran inauguración del parque en el otoño de 2004, por lo que Omhalus fue un GTAW en vivo, y eso se prolongó durante algunos meses.
“Se pueden ver pequeñas manchas marrones, que son uniones de soldadura TIG alrededor de toda la estructura”, dijo Cerny. “Comenzamos a reconstruir las carpas en enero”.
“El siguiente gran reto de fabricación para este proyecto fue soldar la costura sin perder precisión en la forma debido a la deformación por contracción de la soldadura”, dijo Silva.
La soldadura por plasma proporciona la resistencia y rigidez necesarias con un riesgo mínimo para la lámina, afirmó Cerny. Una mezcla de 98 % de argón y 2 % de helio es la más eficaz para reducir la incrustación y mejorar la fusión.
Los soldadores emplean técnicas de soldadura por plasma de penetración profunda utilizando fuentes de alimentación Thermal Arc® y conjuntos especiales de tractor y antorcha desarrollados y utilizados por PSI.