Vizija Anisha Kapoora za skulpturu Cloud Gate u čikaškom Millennium Parku je da nalikuje tekućoj živoj, glatko odražavajući okolni grad. Postizanje te cjelovitosti je rad iz ljubavi.
„Ono što sam htio učiniti s Millennium Parkom bilo je uključiti panoramu Chicaga u njega... kako bi ljudi mogli vidjeti oblake kako plutaju u njemu i te vrlo visoke zgrade kako se odražavaju u djelu. Zatim, budući da je u obliku vrata, sudionik, gledatelj, moći će ući u ovu vrlo duboku sobu, koja u određenom smislu djeluje na vlastiti odraz na isti način na koji izgled djela djeluje na odraz okolnog grada.“ – svjetski poznati britanski umjetnik Anish Kapoor, kipar Vrata oblaka
Promatrajući mirnu površinu ove monumentalne skulpture od nehrđajućeg čelika, teško je nagađati koliko se metala i hrabrosti krije ispod njezine površine. Cloud Gate skriva priče o više od 100 metalnih izrađivača, rezača, zavarivača, trimera, inženjera, tehničara, montera, montera i menadžera – više od 5 godina nastajanja.
Mnogi su radili dugo, radili u radionicama usred noći, postavljali šatore na gradilištu i mučili se na temperaturama od 43 stupnja Celzijusa u punim Tyvek® odijelima i polumaskama. Neki rade protiv gravitacije, viseći na pojasevima, držeći alate i radeći na skliskim padinama. Sve ide malo (i daleko dalje) kako bi nemoguće postalo moguće.
Unapređenje koncepta eteričnih lebdećih oblaka kipara Anisha Kapoora u skulpturu od nehrđajućeg čelika tešku 110 tona, dugu 20 metara i visoku 9 metara bio je zadatak tvrtki Performance Structures Inc. (PSI) iz Oaklanda u Kaliforniji i MTH iz Villa Parka u Illinoisu. U povodu svoje 120. obljetnice, MTH je jedan od najstarijih izvođača radova s ​​konstrukcijskim čelikom i staklom u području Chicaga.
Zahtjevi za provedbu projekta ovisit će o umjetničkoj izvedbi, domišljatosti, mehaničkim vještinama i proizvodnom znanju obje tvrtke. Izrađuju se po narudžbi, pa čak i grade oprema za projekt.
Neki od problema projekta proizlaze iz njegovog neobično zakrivljenog oblika – točke ili naopako okrenutog pupka – a neki iz same njegove veličine. Skulpture su izgradile dvije različite tvrtke na različitim lokacijama udaljenim tisućama kilometara, što stvara probleme s prijevozom i stilovima rada. Mnoge procese koji se moraju izvoditi na terenu teško je izvesti u radionici, a kamoli na terenu. Velika poteškoća nastaje jednostavno zato što takva struktura nikada prije nije stvorena. Dakle, nema poveznice, nema plana, nema mape puta.
Ethan Silva iz PSI-ja ima veliko iskustvo u izgradnji trupova, prvo na brodovima, a kasnije i u drugim umjetničkim projektima, te je kvalificiran za izvođenje jedinstvenih zadataka izgradnje trupova. Anish Kapoor zamolio je diplomante fizike i umjetnosti da dostave mali model.
„Napravio sam uzorak dimenzija 2 x 3 metra, stvarno glatki zakrivljeni polirani komad, a on je rekao: 'Oh, ti si to napravio, ti si jedini koji je to napravio', jer je tražio dvije godine. Nađi nekoga tko jest, a tko će to učiniti“, rekao je Silva.
Izvorni plan bio je da PSI izradi i izgradi skulpturu u cijelosti, a zatim cijeli komad preveze južno od Tihog oceana, kroz Panamski kanal, sjeverno uz Atlantik i uz morski put St. Lawrence do luke na jezeru Michigan. Edward Ulir, izvršni direktor tvrtke Millennium Park Inc. Prema izjavi, posebno dizajnirani transportni sustav odvest će ga do Millennium Parka. Vremenska ograničenja i praktičnost prisilili su ove planove na promjenu. Stoga su zakrivljene ploče morale biti osigurane za prijevoz i prevezene kamionima u Chicago, gdje je MTH sastavio podkonstrukciju i nadgradnju te spojio ploče s nadgradnjom.
Završna obrada i poliranje zavarenih spojeva Cloud Gatea kako bi im se dao besprijekoran izgled bio je jedan od najtežih aspekata instalacije i montaže na licu mjesta. Proces od 12 koraka dovršava se nanošenjem posvjetljujućeg rumenila, sličnog laku za nakit.
„U osnovi, radili smo na ovom projektu oko tri godine izrađujući ove dijelove“, rekao je Silva. „Ovo je težak posao. Potrebno je puno vremena da se shvati kako to učiniti i razrade detalji; znate, samo da se dovede do savršenstva. Način na koji koristimo računalnu tehnologiju i dobru staru obradu metala kombinacija je kovanja i zrakoplovne tehnologije.“
Prema njegovim riječima, teško je napraviti nešto tako veliko i teško s visokom preciznošću. Najveće ploče su u prosjeku bile široke 2,1 metra i dugačke 3,4 metra te su težile 760 kilograma.
„Obavljanje svih CAD radova i izrada stvarnih radioničkih crteža za posao je sam po sebi veliki projekt“, kaže Silva. „Koristimo računalnu tehnologiju za mjerenje ploča i točnu procjenu njihovog oblika i zakrivljenosti kako bi se ispravno uklopile.“
„Napravili smo računalnu simulaciju, a zatim smo ga podijelili“, rekao je Silva. „Iskoristio sam svoje iskustvo u izgradnji ljuski i imao sam neke ideje o tome kako segmentirati oblike tako da linije šavova funkcioniraju kako bismo mogli dobiti najbolje rezultate.“
Neke su ploče kvadratne, neke su u obliku pite. Što su bliže oštrom prijelazu, to su više u obliku pite i veći je radijus radijalnog prijelaza. U gornjem dijelu su ravnije i veće.
Plazma reže nehrđajući čelik 316L debljine od 1/4 do 3/8 inča, kaže Silva, koji je sam po sebi dovoljno čvrst. „Pravi izazov je dati ogromnim pločama prilično preciznu zakrivljenost. To se postiže vrlo preciznim oblikovanjem i izradom okvira rebrastog sustava za svaku ploču. Na taj način možemo točno odrediti oblik svake ploče.“
Ploče se valjaju na 3D valjcima koje je PSI dizajnirao i proizveo posebno za valjanje ovih ploča (vidi sl. 1). „To je kao rođak britanskih valjaka. Valjamo ih koristeći istu tehnologiju kao i krila“, rekao je Silva. Savijamo svaku ploču pomicanjem naprijed-natrag na valjcima, podešavajući pritisak na valjcima dok ploče ne budu unutar 0,01″ od željene veličine. Prema njegovim riječima, potrebna visoka preciznost otežava glatko oblikovanje ploča.
Zavarivač zatim zavaruje punjenu žicu na strukturu unutarnjeg rebrastog sustava. „Po mom mišljenju, punjena žica je zaista odličan način za stvaranje konstrukcijskih zavara od nehrđajućeg čelika“, objašnjava Silva. „To vam daje visokokvalitetne zavare s naglaskom na proizvodnju i odličan izgled.“
Sve površine ploča ručno su brušene i glodane na stroju kako bi se izrezale na tisućinki inča kako bi se međusobno poklapale (vidi sliku 2). Dimenzije se provjeravaju točnom mjernom opremom i laserskim skeniranjem. Na kraju se ploča polira do zrcalnog sjaja i prekriva zaštitnom folijom.
Otprilike trećina panela, zajedno s bazom i unutarnjom strukturom, sastavljena je u probnom sklopu prije nego što su paneli poslani iz Aucklanda (vidi slike 3 i 4). Planirao sam postupak oblaganja i zavario nekoliko malih dasaka kako bih ih spojio. „Dakle, kad smo to sastavili u Chicagu, znali smo da će odgovarati“, rekao je Silva.
Temperatura, vrijeme i vibracije kolica mogu uzrokovati labavljenje smotanog lima. Rebrasta rešetka je dizajnirana ne samo za povećanje krutosti ploče, već i za održavanje oblika ploče tijekom transporta.
Stoga, kada je armaturna mreža unutra, ploča se toplinski obrađuje i hladi kako bi se ublažio napon materijala. Kako bi se dodatno spriječila oštećenja tijekom transporta, za svaku posudu se izrađuju nosači, a zatim se utovaruju u kontejnere, otprilike četiri odjednom.
Kontejneri su zatim natovareni poluproizvodima, otprilike četiri odjednom, i poslani u Chicago s PSI ekipama na montažu s MTH ekipama. Jedan od njih je logističar koji koordinira prijevoz, a drugi je nadzornik u tehničkom području. On svakodnevno radi s MTH osobljem i pomaže u razvoju novih tehnologija prema potrebi. „Naravno, bio je vrlo važan dio procesa“, rekao je Silva.
Lyle Hill, predsjednik tvrtke MTH, rekao je da je tvrtka MTH Industries u početku imala zadatak usidriti eteričnu skulpturu za tlo i postaviti nadgradnju, zatim zavariti limove na nju te obaviti završno brušenje i poliranje, ljubaznošću tvrtke PSI Technical Management. Skulptura podrazumijeva ravnotežu između umjetnosti i praktičnosti, teorije i stvarnosti, potrebnog i planiranog vremena.
Lou Czerny, potpredsjednik inženjeringa i voditelj projekta u MTH-u, rekao je da ga zanima jedinstvenost projekta. „Koliko znamo, na ovom konkretnom projektu događaju se stvari koje nikada prije nisu učinjene ili nikada prije nisu razmatrane“, rekao je Czerny.
Ali rad na prvom takvom djelu zahtijeva fleksibilnu domišljatost na licu mjesta kako bi se riješili nepredviđeni problemi i odgovorilo na pitanja koja se javljaju putem:
Kako pričvrstiti 128 panela od nehrđajućeg čelika veličine automobila na trajnu nadgradnju dok nosite dječje rukavice? Kako zalemiti divovski grah u obliku luka bez oslanjanja na njega? Kako mogu prodrijeti kroz zavar bez mogućnosti zavarivanja iznutra? Kako postići savršeni zrcalni sjaj zavara od nehrđajućeg čelika na terenu? Što se događa ako ga udari grom?
Czerny je rekao da je prvi pokazatelj da će ovo biti iznimno složen projekt bio kada je započela izgradnja i ugradnja opreme teške 13.500 kilograma. Čelična konstrukcija koja podupire skulpturu.
Iako je konstrukcijski čelik s visokim udjelom cinka koji je PSI osigurao za sastavljanje baze podkonstrukcije bio relativno jednostavan za proizvodnju, platforma podkonstrukcije bila je napola iznad restorana, a napola iznad parkirališta, svaka na različitoj visini.
„Dakle, baza je nekako konzolna i klimava“, rekao je Czerny. „Tamo gdje smo stavili puno ovog čelika, uključujući i sam početak ploče, zapravo smo morali prisiliti dizalicu u rupu od 1,5 metara.“
Czerny je rekao da su koristili vrlo sofisticiran sustav sidrenja, uključujući mehanički sustav prednapinjanja sličan onome koji se koristi u rudnicima ugljena i neka kemijska sidra. Nakon što se baza čelične konstrukcije usidri u beton, mora se izgraditi nadgradnja na koju će se pričvrstiti ljuska.
„Počeli smo s ugradnjom rešetkastog sustava koristeći dva velika izrađena o-prstena od nehrđajućeg čelika 304 - jedan na sjevernom kraju konstrukcije i jedan na južnom kraju“, kaže Czerny (vidi sliku 3). Prstenovi su pričvršćeni cijepastim rešetkastim nosačima koji se sijeku. Podokvir s prstenastom jezgrom je presječen i pričvršćen vijcima pomoću GMAW-a, zavarivanja šipkama i zavarenih ukrućenja.
„Dakle, postoji tako velika nadgradnja kakvu nitko nikada nije vidio; ona služi isključivo za strukturni okvir“, rekao je Czerny.
Unatoč najboljim naporima da se dizajniraju, konstruiraju, proizvedu i ugrade sve potrebne komponente za projekt u Aucklandu, ova skulptura je bez presedana, a nove puteve uvijek prate neravnine i ogrebotine. Slično tome, usklađivanje proizvodnog koncepta jedne tvrtke s drugom nije tako jednostavno kao predati štafetu. Osim toga, fizička udaljenost između lokacija uzrokovala je kašnjenja u isporuci, što je logično da se proizvodi na licu mjesta.
„Iako su postupci montaže i zavarivanja unaprijed planirani u Aucklandu, stvarni uvjeti na gradilištu zahtijevali su od svih kreativnost“, rekao je Silva. „A sindikalno osoblje je zaista sjajno.“
Prvih nekoliko mjeseci, MTH-ova dnevna rutina bila je odrediti što podrazumijeva dnevni posao i kako najbolje izraditi neke od komponenti sklopa podokvira, kao i neke od podupirača, "amortizera", krakova, klinova i vijčanih nosača. Prema Ayru, pogo štapovi su potrebni za stvaranje privremenog sustava obloga.
„To je kontinuirani proces dizajniranja i proizvodnje u hodu kako bi se stvari brzo odvijale i brzo stizale na teren. Puno vremena provodimo sortirajući ono što imamo, u nekim slučajevima redizajniramo i redizajniramo, a zatim proizvodimo dijelove koji su nam potrebni.“
„Doslovno u utorak imat ćemo 10 stvari koje moramo dostaviti na mjesto u srijedu“, rekao je Hill. „Imamo puno prekovremenog rada i puno posla u trgovini koji se obavlja usred noći.“
„Oko 75 posto komponenti ovjesa bočnih stranica proizvodi se ili modificira na terenu“, rekao je Czerny. „Nekoliko puta smo doslovno nadoknadili 24-satni radni dan. Bio sam u trgovini do 2, 3 ujutro i otišao kući se istuširati, pokupio u 5:30 i opet se smočio.“
MTN-ov privremeni sustav ovjesa za sastavljanje trupa sastoji se od opruga, podupirača i kabela. Svi spojevi između ploča privremeno su pričvršćeni vijcima. „Dakle, cijela konstrukcija je mehanički povezana, obješena iznutra na 304 rešetke“, rekao je Czerny.
Počinju od kupole u podnožju skulpture omgala – „pupka pupka“. Kupola je obješena na rešetke pomoću privremenog sustava opružnog ovjesa s četiri točke, koji se sastoji od vješalica, kabela i opruga. Czerny je rekao da opruga osigurava „odskok“ kako se dodaju nove daske. Opruge se zatim podešavaju na temelju težine koju dodaje svaka ploča kako bi se uravnotežila cijela skulptura.
Svaka od 168 dasaka ima vlastiti sustav ovjesa s četiri točke, tako da je pojedinačno poduprta na mjestu. „Ideja je ne precjenjivati ​​spojeve jer su ti spojevi spojeni kako bi se postigao razmak 0/0“, rekao je Cerny. „Ako daska udari u dasku ispod, to može dovesti do savijanja i drugih problema.“
Kao dokaz PSI-jeve točnosti, sastavljanje je vrlo dobro, s malo zazora. „PSI je odradio fantastičan posao izrade panela“, kaže Czerny. „Dajem im priznanje jer na kraju stvarno pristaje. Pristajanje je toliko dobro da i meni odgovara. Doslovno govorimo o tisućinkama inča. Sastavljena ploča ima zatvoreni rub.“
„Kad završe sastavljanje, mnogi ljudi misle da su gotovi“, rekao je Silva, ne samo zato što su spojevi čvrsti, već i zato što su potpuno sastavljeni dijelovi, sa svojim visoko poliranim pločama s efektom zrcalne završne obrade, došli do izražaja, odražavajući njegovu okolinu. Ali vidljivi su čeoni spojevi, tekuća živa nema spojeve. Osim toga, skulptura je morala biti potpuno zavarena kako bi se sačuvao njezin strukturni integritet za buduće generacije, rekao je Silva.
Dovršetak Cloud Gatea morao je biti odgođen tijekom svečanog otvorenja parka u jesen 2004., pa je omhalus postao živi GTAW, i to je trajalo nekoliko mjeseci.
„Možete vidjeti male smeđe mrlje po cijeloj strukturi, koje su TIG lemljeni spojevi“, rekao je Czerny. „Počeli smo s restauracijom šatora u siječnju.“
„Sljedeći veliki proizvodni izazov za ovaj projekt bio je zavariti šav bez gubitka točnosti oblika zbog skupljanja pri zavarivanju“, rekao je Silva.
Prema Czernyju, plazma zavarivanje pruža potrebnu čvrstoću i krutost uz minimalan rizik za lim. Smjesa od 98% argona i 2% helija najbolja je za smanjenje onečišćenja i poboljšanje taljenja.
Zavarivači koriste tehnike plazma zavarivanja pomoću izvora energije Thermal Arc® i posebnih sklopova traktora i plamenika koje je dizajnirao i koristi PSI.