Anish Kapoor syn fisy foar it byldhouwurk Cloud Gate yn it Millennium Park fan Chicago is dat it liket op floeiber kwik, en de omlizzende stêd soepel wjerspegelet. It berikken fan dizze folsleinens is in arbeid fan leafde.
"Wat ik dwaan woe mei Millennium Park wie de skyline fan Chicago opnimme ... sadat minsken de wolken deryn sweve koenen sjen en dizze heul hege gebouwen wjerspegele yn it wurk. , de dielnimmer, de sjogger sil dizze heul djippe keamer kinne yngean, dy't yn in sin op syn eigen refleksje wurket op deselde manier as it uterlik fan it wurk wurket op 'e refleksje fan' e omlizzende stêd," de wrâldferneamde Britske keunstner. Anish Kapoor, Cloud Gate-byldhouwer
As jo ​​​​nei it rêstige oerflak fan dizze monumintale roestfrij stielen byldhoukeunst sjogge, is it lestich te rieden hoefolle metaal en moed ûnder it oerflak skûlet. Cloud Gate ferberget de ferhalen fan mear as 100 metaalfabrikanten, snijders, lassers, trimmers, yngenieurs, technici, monteurs, monteurs en managers - mear as 5 jier yn 'e meitsjen.
In protte wurken lange oeren, wurken midden yn 'e nacht yn workshops, setten tinten op op in bouplak en swier wurken yn temperatueren fan 43 graden yn folsleine Tyvek®-pakken en healmaskers. Guon wurkje tsjin 'e swiertekrêft yn, hingje oan harnassen, hâlde ark fêst en wurkje op glêde hellingen. Alles giet in bytsje (en folle fierder) om it ûnmooglike mooglik te meitsjen.
It betonearjen fan byldhouwer Anish Kapoor syn konsept fan in etheryske driuwende wolk ta in 110 ton swier, 66 foet lang en 33 foet heech roestfrij stielen byldhouwurk wie de taak fan Performance Structures Inc., in produksjebedriuw (PSI), Oakland, Kalifornje, en MTH, Villa. Park, Illinois. Mei syn 120-jierrich jubileum is MTH ien fan 'e âldste oannimmers foar struktureel stiel en glês yn 'e Chicago-regio.
De easken foar de útfiering fan it projekt sille ôfhingje fan 'e artistike prestaasjes, ynventiviteit, meganyske feardigens en produksjekennis fan beide bedriuwen. Se binne op maat makke en sels apparatuer boud foar it projekt.
Guon fan 'e problemen fan it projekt komme fuort út syn frjemd bûgde foarm - in stip of in omkearde navel - en guon út syn grutte. De bylden waarden boud troch twa ferskillende bedriuwen op ferskillende lokaasjes tûzenen kilometers útinoar, wat problemen feroarsaket mei ferfier en wurkwizen. In protte prosessen dy't yn it fjild útfierd wurde moatte, binne lestich út te fieren op 'e wurkflier, lit stean yn it fjild. De grutte swierrichheid ûntstiet gewoan om't sa'n struktuer noch nea earder makke is. Dus, gjin ferbining, gjin plan, gjin roadmap.
Ethan Silva fan PSI hat in soad ûnderfining yn it bouwen fan rompen, earst op skippen en letter yn oare keunstprojekten, en is kwalifisearre om unike rompboutaken út te fieren. Anish Kapoor frege ôfstudearden yn natuerkunde en keunst om in lyts model te leverjen.
"Dus ik makke in eksimplaar fan 2 x 3 meter, in echt glêd bûgd gepoleerd stik, en hy sei: 'Och, do hast it dien, do bist de iennichste dy't it dien hat,' om't hy al twa jier op syk is. Fyn ien dy't it docht,' sei Silva.
It oarspronklike plan wie dat PSI it byldhouwurk yn syn gehiel meitsje en bouwe soe en dan it hiele stik súdlik fan 'e Stille Oseaan troch it Panamakanaal en noardlik lâns de Atlantyske Oseaan en de St. Lawrence Seaway nei in haven oan Lake Michigan ferstjoere soe. Edward Ulir, CEO fan Millennium Park Inc. Neffens de ferklearring sil in spesjaal ûntworpen transportsysteem him nei Millennium Park bringe. Tiidsbeheiningen en praktykens twongen dizze plannen om te feroarjen. Dêrom moasten de bûgde panielen befeilige wurde foar transport en mei in frachtwein nei Chicago brocht wurde, dêr't MTH de ûnder- en boppestruktuer yninoar sette en de panielen oan 'e boppestruktuer ferbûn.
It ôfmeitsjen en poetsen fan 'e Cloud Gate-lassen om se in naadleaze útstrieling te jaan wie ien fan 'e dregste aspekten fan ynstallaasje en gearstalling op lokaasje. It 12-stappenproses wurdt foltôge troch it oanbringen fan in ophelderjende blush, fergelykber mei sieradenpoets.
"Yn prinsipe hawwe wy sawat trije jier oan dit projekt wurke om dizze ûnderdielen te meitsjen," sei Silva. "Dit is hurd wurk. It kostet in soad tiid om út te finen hoe't jo it dwaan moatte en de details út te wurkjen; jo witte, gewoan om it ta perfeksje te bringen. De manier wêrop wy kompjûtertechnology en goede âlde metaalbewurking brûke, is in kombinaasje fan smeed- en romtefearttechnology."
Hy sei dat it lestich is om sa'n grut en swier ding mei hege presyzje te meitsjen. De grutste platen wiene gemiddeld 7 foet breed en 11 foet lang en woegen 1.500 pûn.
"Al it CAD-wurk dwaan en de eigentlike wurkpleatstekeningen foar de baan meitsje is in grut projekt op himsels," seit Silva. "Wy brûke kompjûtertechnology om de platen te mjitten en har foarm en kromming sekuer te evaluearjen, sadat se goed byinoar passe."
"Wy hawwe in kompjûtersimulaasje dien en it doe opdield," sei Silva. "Ik haw myn ûnderfining yn skelpbou brûkt en ik hie wat ideeën oer hoe't wy de foarmen segmentearje kinne, sadat de naadlinen wurkje soene, sadat wy de bêste kwaliteit resultaten krije koene."
Guon platen binne fjouwerkant, guon binne taartfoarmich. Hoe tichter se by de skerpe oergong binne, hoe mear se taartfoarmich binne en hoe grutter de straal fan 'e radiale oergong. Yn it boppeste diel binne se platter en grutter.
It plasma snijt 316L roestfrij stiel fan 1/4 oant 3/8 inch dik, seit Silva, wat op himsels sterk genôch is. "De echte útdaging is om de enoarme platen in frij krekte kromming te jaan. Dit wurdt dien troch tige krekte foarmjouwing en fabrikaazje fan it frame fan it ribbensysteem foar elke plaat. Op dizze manier kinne wy ​​de foarm fan elke plaat krekt bepale."
De planken wurde rôle op 3D-rollen dy't PSI spesifyk ûntworpen en produsearre hat foar it rôljen fan dizze planken (sjoch fig. 1). "It is in bytsje as in neef fan 'e Britske rollers. Wy rôlje se mei deselde technology as de wjukken," sei Silva. Bûg elk paniel troch it hinne en wer te bewegen op 'e rollers, wêrby't jo de druk op 'e rollers oanpasse oant de panielen binnen 0,01″ fan 'e winske grutte binne. Neffens him makket de fereaske hege presyzje it lestich om platen glêd te foarmjen.
De lasser lasset dan de fluxkerndraad oan 'e struktuer fan it ynterne ribbelsysteem. "Yn myn miening is fluxkerndraad in echt geweldige manier om strukturele lassen fan roestfrij stiel te meitsjen," ferklearret Silva. "Dit jout jo lassen fan hege kwaliteit mei in fokus op fabrikaazje en in geweldich uterlik."
Alle plaatoerflakken wurde mei de hân skuren en op in masine frezen om se op tûzenste fan in inch te snijen om byinoar te passen (sjoch fig. 2). Ferifiearje de ôfmjittings mei krekte mjit- en laserscanapparatuer. Uteinlik wurdt de plaat gepolijst ta in spegelglêsfinish en bedekt mei in beskermjende film.
Sawat in tredde fan 'e panielen, tegearre mei de basis en ynterne struktuer, waarden yn in testgearkomste gearstald foardat de panielen út Auckland ferstjoerd waarden (sjoch ôfbyldings 3 en 4). De plankingproseduere waard pland en ferskate lytse planken oaninoar lasken om se oaninoar te ferbinen. "Dus doe't wy it yn Chicago yninoar setten, wisten wy dat it passe soe," sei Silva.
Temperatuer, tiid en trilling fan 'e trolley kinne derfoar soargje dat rôle plaat loskomt. It geribbelde rooster is net allinich ûntworpen om de styfheid fan 'e plaat te fergrutsjen, mar ek om de foarm fan 'e plaat te behâlden tidens transport.
Dêrom, as it fersterkjende gaas binnen is, wurdt de plaat waarmtebehannele en ôfkuolle om materiaalspanning te ferminderjen. Om skea ûnderweis fierder te foarkommen, wurde der foar elke skûtel wiegen makke en dan yn konteners laden, sawat fjouwer tagelyk.
De konteners waarden doe laden mei healfabrikaten, sawat fjouwer tagelyk, en mei de PSI-ploegen nei Chicago stjoerd foar ynstallaasje mei de MTH-ploegen. Ien fan harren is in logistyk dy't it ferfier koördinearret, en de oare is in tafersjochhâlder op it technyske mêd. Hy wurket deistich mei it personiel fan MTH en helpt by it ûntwikkeljen fan nije technologyen as it nedich is. "Fansels wie hy in tige wichtich ûnderdiel fan it proses," sei Silva.
Lyle Hill, presidint fan MTH, sei dat MTH Industries yn earste ynstânsje de taak krige om it etheryske byldhouwurk oan 'e grûn te ferankeren en de boppebou te ynstallearjen, dêrnei platen deroan te lassen en it lêste skuren en poetsen te dwaan, mei dank oan PSI Technical Management. Byldhouwurk betsjut in lykwicht tusken keunst en praktykens, teory en werklikheid, fereaske tiid en plande tiid.
Lou Czerny, fise-presidint fan technyk en projektmanager fan MTH, sei dat hy ynteressearre wie yn 'e unykens fan it projekt. "Foar safier't wy witte, barre der dingen op dit spesifike projekt dy't noch nea earder dien of noch nea earder beskôge binne," sei Cerny.
Mar it wurkjen oan in wurk dat de earste yn syn soarte is, fereasket fleksibele ynventiviteit op lokaasje om ûnfoarsjoene problemen oan te pakken en fragen te beantwurdzjen dy't ûnderweis ûntsteane:
Hoe befestigje jo 128 roestfrij stielen panielen fan 'e grutte fan in auto oan in permaninte boppebou mei bernehandschoenen oan? Hoe soldearje jo in gigantyske bôgefoarmige bean sûnder derop te fertrouwen? Hoe kin ik in lasnaad penetrearje sûnder fan binnenút te kinnen lassen? Hoe berikke jo de perfekte spegelglêsfinish fan roestfrij stielen lassen yn it fjild? Wat bart der as de bliksem him ynslacht?
Czerny sei dat de earste oanwizing dat dit in útsûnderlik kompleks projekt wêze soe, wie doe't de bou en ynstallaasje fan 'e apparatuer fan 30.000 pûn begûn. Stielen struktuer dy't it byldhouwurk stipet.
Hoewol't it hege-sink strukturele stiel dat PSI levere hat om de basis fan 'e ûnderstruktuer te gearstallen relatyf maklik te meitsjen wie, wie it platfoarm foar de ûnderstruktuer heal boppe it restaurant en heal boppe de parkearplak, elk op in oare hichte.
"Dus de basis is in bytsje útkragend en wankel," sei Czerny. "Wêr't wy in protte fan dit stiel pleatst hawwe, ynklusyf oan it begjin fan 'e plaat sels, moasten wy de kraan eins yn in gat fan 1,5 meter twinge."
Czerny sei dat se in tige ferfine ankersysteem brûkten, ynklusyf in meganysk foarspanningssysteem fergelykber mei dat brûkt wurdt yn 'e koalwinning en guon gemyske ankers. Sadree't de basis fan 'e stielen struktuer yn beton ferankere is, moat in boppebou boud wurde dêr't de skulp oan fêstmakke wurdt.
"Wy binne begûn mei it ynstallearjen fan it truss-systeem mei twa grutte fabrisearre 304 roestfrij stielen o-ringen - ien oan 'e noardkant fan' e struktuer en ien oan 'e súdkant," seit Czerny (sjoch figuer 3). De ringen binne befestige mei krusende buisfoarmige trussen. It subframe fan 'e ringkearn is yn seksjes yndield en op syn plak bout mei GMAW, stêflaskjen en laske ferstievers.
"Dus der is in grutte boppebou dy't noch noait ien sjoen hat; it is puur foar it strukturele ramt," sei Czerny.
Nettsjinsteande de bêste ynspanningen om alle nedige ûnderdielen foar it Auckland-projekt te ûntwerpen, te konstruearjen, te produsearjen en te ynstallearjen, is dizze byldhoukeunst sûnder foarbyld en nije paden wurde altyd begelaat troch bramen en krassen. Likegoed is it oerienkommen fan it produksjekonsept fan it iene bedriuw mei it oare net sa maklik as it trochjaan fan it stokje. Derneist feroarsake de fysike ôfstân tusken lokaasjes leveringsfertragingen, wêrtroch it logysk wie om op lokaasje te produsearjen.
"Wylst de gearstallings- en lasprosedueres fan tefoaren yn Auckland pland wiene, easken de werklike omstannichheden op it plak dat elkenien kreatyf wêze moast," sei Silva. "En it fakbûnspersoniel is echt geweldich."
De earste pear moannen wie it deistige wurk fan MTH om te bepalen wat it wurk fan 'e dei ynhâldde en hoe't guon fan 'e ûnderdielen fan it subframe it bêste makke wurde koene, lykas ek wat stutten, "skokbrekers", earms, pinnen en pins. Er sei dat pogo-stokken nedich wiene om in tydlik gevelbekledingssysteem te meitsjen.
"It is in trochgeand ûntwerp- en produksjeproses om dingen yn beweging te hâlden en fluch op it fjild te kommen. Wy besteegje in soad tiid oan it sortearjen fan wat wy hawwe, yn guon gefallen opnij ûntwerpe en opnij ûntwerpe, en dan de ûnderdielen produsearje dy't wy nedich binne."
"Letterlik op tiisdei sille wy 10 dingen hawwe dy't wy woansdei op it plak leverje moatte," sei Hill. "Wy hawwe in soad oerwurk en in soad wurk yn 'e winkel dat midden yn 'e nacht dien wurdt."
"Sawat 75 prosint fan 'e ûnderdielen fan 'e sydboerdophanging wurde yn it fjild makke of oanpast," sei Czerny. "In pear kear hawwe wy letterlik in 24-oere dei goedmakke. Ik wie oant 2, 3 oere moarns yn 'e winkel en gie nei hûs om te dûsjen, helle om 5.30 oere alles op en waard noch wiet."
It tydlike ophingingssysteem fan MTN foar it gearstallen fan 'e romp bestiet út fearren, stutten en kabels. Alle ferbiningen tusken de platen binne tydlik oaninoar bout. "Dus de hiele struktuer is meganysk ferbûn, fan binnenút ophongen oan 304 spanten," sei Czerny.
Se begjinne fan 'e koepel oan 'e basis fan it omgala-skulptuer - "de navel fan 'e navel". De koepel waard oan 'e spanten ophongen mei in tydlik fjouwerpunts ophingingsfearstipesysteem, besteande út hangers, kabels en fearren. Czerny sei dat de fear "stuiter" soarget as der mear planken tafoege wurde. De fearren wurde dan oanpast op basis fan it gewicht dat troch elke plaat tafoege wurdt om it heule byldhouwurk yn lykwicht te bringen.
Elk fan 'e 168 planken hat syn eigen fjouwerpunts springophangingssysteem, sadat it yndividueel op syn plak stipe wurdt. "It idee is om gjin gewrichten te oerskatten, om't dy gewrichten byinoar set binne om in 0/0 gat te berikken," sei Cerny. "As it plank it plank derûnder rekket, kin dat liede ta kromtrekken en oare problemen."
As bewiis fan 'e krektens fan PSI, is de gearstalling tige goed mei in bytsje speling. "PSI hat fantastysk wurk dien mei it meitsjen fan 'e panielen," seit Czerny. "Ik jou se kredyt, om't hy úteinlik echt past. De apparatuer is echt goed, wat foar my gewoan fantastysk is. Wy prate letterlik oer tûzensten fan in inch. De gearstalde plaat hat in sletten râne."
"As se klear binne mei gearstallen, tinke in protte minsken dat it klear is," sei Silva, net allinich om't de naden strak binne, mar om't de folslein gearstalde ûnderdielen en spegelglêsde platen yn it spul komme om syn omjouwing te reflektearjen. Mar kontnaden binne sichtber, floeiber kwik hat gjin naden. Derneist moast it byldhouwurk folslein laske wurde om syn strukturele yntegriteit te behâlden foar takomstige generaasjes, sei Silva.
De foltôging fan 'e Cloud Gate moast útsteld wurde tidens de grutte iepening fan it park yn 'e hjerst fan 2004, sadat omhalus in libbene GTAW waard, en dit gie ferskate moannen troch.
"Jo kinne lytse brune plakken om 'e struktuer hinne sjen, dat binne TIG-soldeerferbiningen," sei Czerny. "Wy binne yn jannewaris begûn mei it restaurearjen fan 'e tinten."
"De folgjende grutte produksje-útdaging foar dit projekt wie om in naad te lassen sûnder foarmkrektens te ferliezen fanwegen krimp fan it lassen," sei Silva.
Neffens Czerny soarget plasmalassen foar de nedige sterkte en rigiditeit mei minimaal risiko foar de plaat. In mingsel fan 98% argon en 2% helium is it bêste foar it ferminderjen fan fersmoarging en it ferbetterjen fan fúzje.
Lassers brûke kaaisgatplasma-lastechniken mei help fan Thermal Arc®-stroomboarnen en spesjale trekker- en fakkelassemblages ûntworpen en brûkt troch PSI.