تصور آنیش کاپور از مجسمه دروازه ابر در پارک میلنیوم شیکاگو این است که این مجسمه شبیه جیوه مایع باشد و به نرمی شهر اطراف را منعکس کند. دستیابی به این تمامیت، کار عشق است.
«کاری که می‌خواستم در پارک میلنیوم انجام دهم این بود که خط افق شیکاگو را در آن بگنجانم... تا مردم بتوانند ابرهای شناور در آن و این ساختمان‌های بسیار بلند را که در اثر منعکس شده‌اند، ببینند. و سپس، از آنجایی که به شکل یک در است، شرکت‌کننده، یعنی بیننده، می‌تواند وارد این اتاق بسیار عمیق شود، که به نوعی همان کاری را با انعکاس یک شخص انجام می‌دهد که ظاهر اثر با انعکاس شهر اطراف انجام می‌دهد.» — هنرمند مشهور جهانی بریتانیایی. آنیش کاپور، مجسمه‌ساز دروازه ابر
با نگاه به سطح آرام این مجسمه عظیم از جنس فولاد ضد زنگ، حدس زدن اینکه چه مقدار فلز و شجاعت در زیر سطح آن پنهان شده است، دشوار است. دروازه ابر داستان بیش از ۱۰۰ سازنده فلز، برشکار، جوشکار، صافکار، مهندس، تکنسین، فلزکار، نصاب و مدیر را در طول پنج سال در خود جای داده است.
بسیاری از آنها ساعات طولانی کار می‌کنند، نیمه‌شب در کارگاه‌ها کار می‌کنند، در محل ساخت‌وساز چادر می‌زنند و در دمای ۱۱۰ درجه با لباس‌های کامل Tyvek® و ماسک‌های نیمه‌خودکار کار می‌کنند. برخی برخلاف جاذبه کار می‌کنند، از مهارها آویزان می‌شوند، ابزار را در دست می‌گیرند و روی شیب‌های لغزنده کار می‌کنند. همه چیز کمی (و بسیار فراتر از آن) پیش می‌رود تا غیرممکن را ممکن کند.
ارتقاء مفهوم ابرهای شناور آسمانی اثر مجسمه‌ساز آنیش کاپور به یک مجسمه فولادی ضد زنگ ۱۱۰ تنی، به طول ۶۶ فوت و ارتفاع ۳۳ فوت، وظیفه شرکت Performance Structures Inc. (PSI) در اوکلند، کالیفرنیا و MTH در ویلا پارک، ایلینوی بود. MTH در صد و بیستمین سالگرد خود، یکی از قدیمی‌ترین پیمانکاران سازه‌های فولادی و شیشه‌ای در منطقه شیکاگو است.
الزامات اجرای پروژه به عملکرد هنری، نبوغ، مهارت‌های مکانیکی و دانش فنی تولید هر دو شرکت بستگی دارد. آنها به صورت سفارشی ساخته می‌شوند و حتی تجهیزاتی برای این پروژه ساخته می‌شوند.
برخی از مشکلات این پروژه ناشی از شکل عجیب منحنی آن - یک نقطه یا ناف وارونه - و برخی دیگر ناشی از اندازه عظیم آن است. این مجسمه‌ها توسط دو شرکت مختلف در مکان‌های مختلف با هزاران مایل فاصله ساخته شده‌اند که مشکلاتی را در حمل و نقل و سبک‌های کاری ایجاد می‌کند. بسیاری از فرآیندهایی که باید در محل انجام شوند، انجام آنها در کارگاه دشوار است، چه برسد به خودِ محل. مشکل بزرگ صرفاً به این دلیل ایجاد می‌شود که چنین سازه‌ای قبلاً هرگز ایجاد نشده است. بنابراین، هیچ پیوندی، هیچ برنامه‌ای، هیچ نقشه راهی وجود ندارد.
اتان سیلوا از PSI تجربه گسترده‌ای در ساخت بدنه، ابتدا روی کشتی‌ها و بعداً در سایر پروژه‌های هنری دارد و واجد شرایط انجام کارهای منحصر به فرد ساخت بدنه است. آنیش کاپور از یک فارغ‌التحصیل فیزیک و هنر خواست تا یک مدل کوچک ارائه دهد.
سیلوا گفت: «بنابراین من یک نمونه ۲ در ۳ متر، یک قطعه کاملاً صاف و منحنی صیقل داده شده، ساختم و او گفت 'اوه، تو این کار را کردی، تو تنها کسی هستی که این کار را انجام داده'، چون دو سال است که دنبال کسی می‌گردد که این کار را انجام دهد.»
به گفته ادوارد اولیر، مدیر اجرایی شرکت میلنیوم پارک، طرح اولیه این بود که شرکت PSI کل مجسمه را ساخته و بسازد و سپس کل قطعه را از جنوب اقیانوس آرام، از طریق کانال پاناما، از شمال در امتداد اقیانوس اطلس و از طریق دریای سنت لارنس به بندری در دریاچه میشیگان ارسال کند. طبق این بیانیه، یک سیستم نقاله با طراحی ویژه آن را به پارک میلنیوم منتقل خواهد کرد. محدودیت‌های زمانی و عملی بودن طرح‌ها، تغییر این برنامه‌ها را ضروری کرد. بنابراین، پنل‌های منحنی باید برای حمل و نقل ایمن شده و با کامیون به شیکاگو منتقل می‌شدند، جایی که MTH زیرسازی و روسازی را مونتاژ کرده و پنل‌ها را به روسازی متصل می‌کرد.
پرداخت و صیقل دادن جوش‌های دروازه ابری برای ایجاد ظاهری یکپارچه، یکی از دشوارترین جنبه‌های نصب و مونتاژ در محل بود. این فرآیند ۱۲ مرحله‌ای با استفاده از یک رژگونه براق‌کننده، شبیه به جلادهنده جواهرات، تکمیل می‌شود.
سیلوا گفت: «اساساً، ما حدود سه سال روی این پروژه کار کردیم و این قطعات را ساختیم. این کار سختی است. زمان زیادی می‌برد تا بفهمیم چگونه باید آن را انجام دهیم و جزئیات را بررسی کنیم؛ می‌دانید، فقط برای اینکه به کمال برسیم. روشی که ما از فناوری رایانه و فلزکاری قدیمی استفاده می‌کنیم، ترکیبی از آهنگری و فناوری هوافضا است.»
به گفته او، ساخت چیزی به این بزرگی و سنگینی با دقت بالا دشوار است. بزرگترین تخته سنگ‌ها به طور متوسط ​​۷ فوت عرض و ۱۱ فوت طول و ۱۵۰۰ پوند وزن داشتند.
سیلوا می‌گوید: «انجام تمام کارهای CAD و ایجاد نقشه‌های کارگاهی واقعی برای این کار، خود یک پروژه بزرگ است. ما از فناوری رایانه‌ای برای اندازه‌گیری صفحات و ارزیابی دقیق شکل و انحنای آنها استفاده می‌کنیم تا به درستی در کنار هم قرار گیرند.»
سیلوا گفت: «ما یک شبیه‌سازی کامپیوتری انجام دادیم و سپس آن را به بخش‌های مختلف تقسیم کردیم. من از تجربه‌ام در ساخت پوسته استفاده کردم و ایده‌هایی در مورد چگونگی تقسیم‌بندی اشکال داشتم تا خطوط درز به خوبی کار کنند و بتوانیم بهترین کیفیت نتایج را به دست آوریم.»
بعضی از صفحات مربع شکل هستند، بعضی دیگر به شکل دایره. هر چه به نقطه گذار تیز نزدیک‌تر باشند، بیشتر به شکل دایره هستند و شعاع گذار شعاعی بزرگتر است. در قسمت بالایی، مسطح‌تر و بزرگتر هستند.
سیلوا می‌گوید پلاسما فولاد ضد زنگ 316L با ضخامت 1/4 تا 3/8 اینچ را برش می‌دهد که به خودی خود به اندازه کافی قوی است. «چالش واقعی این است که به تخته‌های عظیم انحنای نسبتاً دقیقی بدهیم. این کار با شکل‌دهی و ساخت بسیار دقیق قاب سیستم دنده برای هر تخته انجام می‌شود. به این ترتیب، می‌توانیم شکل هر تخته را به طور دقیق تعیین کنیم.»
تخته‌ها روی غلتک‌های سه‌بعدی که PSI به‌طور خاص برای نورد این تخته‌ها طراحی و ساخته است، نورد می‌شوند (شکل ۱ را ببینید). سیلوا گفت: «این غلتک‌ها تقریباً شبیه غلتک‌های بریتانیایی هستند. ما آن‌ها را با استفاده از همان فناوری بال‌ها می‌غلتانیم.» هر پنل را با حرکت دادن آن به جلو و عقب روی غلتک‌ها خم کنید و فشار روی غلتک‌ها را تنظیم کنید تا پنل‌ها در فاصله ۰.۰۱ اینچ از اندازه مورد نظر قرار گیرند. به گفته وی، دقت بالای مورد نیاز، شکل‌دهی صاف ورق‌ها را دشوار می‌کند.
سپس جوشکار سیم با روکش شار را به ساختار سیستم شیاردار داخلی جوش می‌دهد. سیلوا توضیح می‌دهد: «به نظر من، سیم با روکش شار یک روش واقعاً عالی برای ایجاد جوش‌های سازه‌ای فولاد ضد زنگ است. این روش، جوش‌هایی با کیفیت بالا، با تمرکز بر تولید و ظاهری زیبا به شما می‌دهد.»
تمام سطوح تخته با دست سمباده زده شده و با دستگاه فرزکاری می‌شوند تا به اندازه هزارم اینچ برش داده شوند تا به خوبی در کنار هم قرار گیرند (شکل ۲ را ببینید). ابعاد را با تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و اسکن لیزری تأیید کنید. در نهایت، صفحه تا سطح آینه‌ای صیقل داده شده و با یک فیلم محافظ پوشانده می‌شود.
حدود یک سوم پنل‌ها، همراه با پایه و سازه داخلی، قبل از ارسال پنل‌ها از اوکلند، در یک مجموعه آزمایشی مونتاژ شدند (شکل‌های ۳ و ۴ را ببینید). مراحل نصب تخته‌ها را برنامه‌ریزی کردم و چندین تخته کوچک را برای اتصال آنها به یکدیگر جوش دادم. سیلوا گفت: «بنابراین وقتی آن را در شیکاگو سرهم کردیم، می‌دانستیم که مناسب خواهد بود.»
دما، زمان و لرزش چرخ دستی می‌تواند باعث شل شدن ورق نورد شده شود. گریتینگ آجدار نه تنها برای افزایش استحکام تخته، بلکه برای حفظ شکل تخته در حین حمل و نقل نیز طراحی شده است.
بنابراین، وقتی مش تقویت‌کننده داخل است، صفحه تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد و برای کاهش تنش مواد، خنک می‌شود. برای جلوگیری بیشتر از آسیب در حین حمل و نقل، برای هر ظرف، گهواره‌هایی ساخته می‌شود و سپس تقریباً چهار ظرف در هر بار، در ظروف قرار داده می‌شوند.
سپس کانتینرها با محصولات نیمه‌تمام، حدود چهار عدد در هر بار، بارگیری شدند و توسط تیم‌های PSI برای نصب به همراه تیم‌های MTH به شیکاگو فرستاده شدند. یکی از آنها یک متخصص لجستیک است که حمل و نقل را هماهنگ می‌کند و دیگری سرپرست بخش فنی است. او روزانه با کارکنان MTH کار می‌کند و در صورت نیاز به توسعه فناوری‌های جدید کمک می‌کند. سیلوا گفت: «البته، او بخش بسیار مهمی از این فرآیند بود.»
به گفته لایل هیل، رئیس MTH، در ابتدا وظیفه شرکت MTH Industries محکم کردن مجسمه آسمانی به زمین و نصب روسازه، سپس جوشکاری ورق‌ها به آن و سنباده‌زنی و صیقل نهایی بود. تعادل بین هنر و عمل، تئوری و واقعیت، زمان مورد نیاز و زمان برنامه‌ریزی شده.
لو چرنی، معاون مهندسی و مدیر پروژه MTH، گفت که به منحصر به فرد بودن این پروژه علاقه‌مند است. چرنی گفت: «تا جایی که ما می‌دانیم، در این پروژه خاص اتفاقاتی در حال رخ دادن است که قبلاً هرگز انجام نشده یا هرگز در نظر گرفته نشده است.»
اما کار کردن روی یک کار بی‌نظیر، نیازمند خلاقیت و انعطاف‌پذیری در محل است تا بتوان با مشکلات پیش‌بینی نشده مقابله کرد و به سوالاتی که در طول مسیر پیش می‌آیند، پاسخ داد:
چگونه می‌توان ۱۲۸ پنل فولادی ضد زنگ به اندازه یک ماشین را با دستکش‌های بچه‌گانه به یک سازه دائمی متصل کرد؟ چگونه می‌توان یک لوبیای غول‌پیکر به شکل پاپیون را بدون تکیه بر آن جوشکاری کرد؟ چگونه می‌توانم بدون اینکه بتوانم از داخل جوشکاری کنم، به جوش نفوذ کنم؟ چگونه می‌توانم به سطح آینه‌ای بی‌نقص جوش‌های فولادی ضد زنگ در محل کار دست یابم؟ اگر رعد و برق به او برخورد کند چه اتفاقی می‌افتد؟
چرنی گفت اولین نشانه مبنی بر اینکه این یک پروژه فوق‌العاده پیچیده خواهد بود، زمانی بود که ساخت و نصب تجهیزات ۳۰ هزار پوندی آغاز شد. سازه فولادی نگهدارنده مجسمه.
اگرچه فولاد سازه‌ای با روی بالا که توسط PSI برای مونتاژ پایه زیرسازی ارائه شده بود، ساخت آن نسبتاً آسان بود، اما سکوی زیرسازی نیمی بالای رستوران و نیمی بالاتر از پارکینگ بود که هر کدام در ارتفاع متفاوتی قرار داشتند.
چرنی گفت: «بنابراین پایه کمی کنسول شده و لق است. جایی که مقدار زیادی از این فولاد را قرار دادیم، از جمله در ابتدای خود دال، در واقع مجبور شدیم جرثقیل را به داخل یک سوراخ ۵ فوتی (حدود ۵ متر) هل دهیم.»
چرنی گفت که آنها از یک سیستم مهار بسیار پیچیده، شامل یک سیستم پیش‌تنیدگی مکانیکی مشابه آنچه در معادن زغال سنگ استفاده می‌شود و برخی مهارهای شیمیایی، استفاده کردند. پس از اینکه پایه سازه فولادی در بتن مهار شد، باید یک روسازه ساخته شود که پوسته به آن متصل شود.
چرنی می‌گوید: «ما نصب سیستم خرپا را با استفاده از دو حلقه‌ی بزرگ فولادی ضد زنگ 304 ساخته شده - یکی در انتهای شمالی سازه و دیگری در انتهای جنوبی - شروع کردیم.» (شکل 3 را ببینید). این حلقه‌ها با خرپاهای لوله‌ای متقاطع بسته شده‌اند. زیرقاب هسته‌ی حلقه‌ای با استفاده از GMAW، جوشکاری میلگرد و سفت‌کننده‌های جوش داده شده، برش داده شده و در جای خود پیچ ​​و مهره می‌شود.
چرنی گفت: «بنابراین یک روبنای بزرگ وجود دارد که هیچ‌کس تا به حال ندیده است؛ این صرفاً برای چارچوب ساختاری است.»
با وجود بهترین تلاش‌ها در طراحی، مهندسی، ساخت و نصب تمام اجزای لازم برای پروژه اوکلند، این مجسمه بی‌نظیر است و مسیرهای جدید همیشه با خراش و ساییدگی همراه هستند. به طور مشابه، تطبیق مفهوم تولید یک شرکت با شرکت دیگر به آسانیِ انتقال مسئولیت نیست. علاوه بر این، فاصله فیزیکی بین سایت‌ها منجر به تأخیر در تحویل شد که تولید برخی از محصولات محلی را منطقی ساخت.
سیلوا گفت: «در حالی که مراحل مونتاژ و جوشکاری از قبل در اوکلند برنامه‌ریزی شده بود، شرایط واقعی محل ایجاب می‌کرد که همه خلاق باشند. و کارکنان اتحادیه واقعاً عالی هستند.»
در چند ماه اول، برنامه روزانه MTH این بود که مشخص کند کار روزانه شامل چه چیزهایی می‌شود و چگونه می‌توان به بهترین شکل برخی از اجزای مونتاژ ساب‌فریم و همچنین برخی از پایه‌ها، «کمک‌فنرها»، بازوها، پین‌ها و میخ‌ها را ساخت. اِر گفت که برای ایجاد یک سیستم سایدینگ موقت به چوب‌های مهاربندی نیاز است.
«این یک فرآیند طراحی و تولید مداوم و در حال انجام است تا همه چیز به سرعت در حال حرکت و رسیدن به میدان باشد. ما زمان زیادی را صرف مرتب‌سازی آنچه داریم، در برخی موارد طراحی مجدد و طراحی مجدد می‌کنیم و سپس قطعات مورد نیاز خود را می‌سازیم.»
هیل گفت: «سه‌شنبه، عملاً ده تا جنس داریم که باید چهارشنبه به محل تحویل بدهیم. کلی اضافه‌کاری داریم و کلی کار توی فروشگاه هست که نصف شب انجام می‌شه.»
چرنی گفت: «حدود ۷۵ درصد از اجزای سیستم تعلیق تخته کناری در محل تولید یا اصلاح می‌شوند. چند باری به معنای واقعی کلمه ۲۴ ساعت کار کردیم. من تا ساعت ۲، ۳ بامداد در فروشگاه بودم و ساعت ۵:۳۰ به خانه برگشتم تا دوش بگیرم و مواد اولیه را که هنوز خیس بودند، تهیه کنم.»
سیستم تعلیق موقت MTN برای مونتاژ بدنه شامل فنر، پایه و کابل است. تمام اتصالات بین صفحات به طور موقت با پیچ و مهره بسته می‌شوند. چرنی گفت: «بنابراین کل سازه به صورت مکانیکی به هم متصل شده و از داخل روی 304 خرپا آویزان است.»
آنها از گنبد پایه مجسمه اومگالا - "ناف ناف" - شروع می‌شوند. گنبد با استفاده از یک سیستم پشتیبانی فنر تعلیق چهار نقطه‌ای موقت، متشکل از آویزها، کابل‌ها و فنرها، از خرپاها آویزان شده است. چرنی گفت که فنر با اضافه شدن تخته‌های بیشتر، "جهش" ایجاد می‌کند. سپس فنرها بر اساس وزن اضافه شده توسط هر صفحه تنظیم می‌شوند تا کل مجسمه متعادل شود.
هر یک از ۱۶۸ تخته، سیستم پشتیبانی فنری چهار نقطه‌ای مخصوص به خود را دارد، بنابراین به صورت جداگانه در جای خود پشتیبانی می‌شود. سرنی گفت: «ایده این است که هیچ اتصالی را بیش از حد ارزیابی نکنیم، زیرا این اتصالات برای دستیابی به شکست ۰/۰ در کنار هم قرار گرفته‌اند. اگر تخته به تخته زیرین برخورد کند، می‌تواند منجر به تاب برداشتن و سایر مشکلات شود.»
به عنوان گواهی بر دقت PSI، ساخت آن بسیار خوب و با کمترین جابجایی است. چرنی می‌گوید: «PSI کار فوق‌العاده‌ای با پنل‌ها انجام داد. من به آنها اعتبار می‌دهم زیرا در نهایت، او واقعاً متناسب است. تناسب واقعاً خوب است و برای من عالی است. ما به معنای واقعی کلمه در مورد هزارم اینچ صحبت می‌کنیم.»
سیلوا گفت: «وقتی مونتاژ تمام می‌شود، خیلی‌ها فکر می‌کنند کار تمام شده است»، نه تنها به این دلیل که درزها محکم هستند، بلکه به این دلیل که قطعات کاملاً مونتاژ شده، با صفحات آینه‌ای بسیار صیقلی خود، وارد عمل شدند و محیط اطرافش را منعکس کردند. اما درزهای انتهایی قابل مشاهده هستند، جیوه مایع هیچ درزی ندارد. سیلوا گفت، علاوه بر این، مجسمه باید کاملاً جوش داده می‌شد تا تمامیت ساختاری آن برای نسل‌های آینده حفظ شود.
تکمیل دروازه ابر در طول افتتاحیه بزرگ پارک در پاییز ۲۰۰۴ به تعویق افتاد، بنابراین اومهالوس به یک GTAW زنده تبدیل شد و این روند چندین ماه ادامه یافت.
چرنی گفت: «شما می‌توانید لکه‌های قهوه‌ای کوچکی را در اطراف سازه ببینید که اتصالات لحیم‌کاری TIG هستند. ما بازسازی چادرها را از ژانویه شروع کردیم.»
سیلوا گفت: «چالش بزرگ بعدی تولید برای این پروژه، جوشکاری یک درز بدون از دست دادن دقت شکل به دلیل انقباض جوشکاری بود.»
به گفته چرنی، جوشکاری پلاسما استحکام و سختی لازم را با حداقل خطر برای ورق فراهم می‌کند. مخلوطی از ۹۸٪ آرگون و ۲٪ هلیوم بهترین گزینه برای کاهش آلودگی و بهبود همجوشی است.
جوشکاران از تکنیک‌های جوشکاری پلاسمای سوراخ کلید با استفاده از منابع تغذیه Thermal Arc® و مجموعه‌های مخصوص تراکتور و مشعل که توسط PSI طراحی و استفاده می‌شوند، استفاده می‌کنند.