La visione di Anish Kapoor per la scultura Cloud Gate al Millennium Park di Chicago è che assomigli al mercurio liquido, riflettendo armoniosamente la città circostante. Raggiungere questa completezza è un lavoro d'amore.
"Quello che volevo fare con il Millennium Park era incorporare lo skyline di Chicago... in modo che le persone potessero vedere le nuvole che fluttuavano al suo interno e questi altissimi edifici riflessi nell'opera. Poi, poiché ha la forma di una porta, il partecipante, lo spettatore, potrà entrare in questa stanza molto profonda, che in un certo senso agisce sul proprio riflesso, proprio come l'aspetto dell'opera agisce sul riflesso della città circostante." – Anish Kapoor, artista britannico di fama mondiale, scultore del Cloud Gate.
Osservando la superficie calma di questa monumentale scultura in acciaio inossidabile, è difficile immaginare quanto metallo e coraggio si nascondano sotto la sua superficie. Cloud Gate racchiude le storie di oltre 100 artigiani, tagliatori, saldatori, rifinitori, ingegneri, tecnici, montatori, installatori e manager, frutto di oltre 5 anni di lavoro.
Molti hanno lavorato fino a tardi, in officina nel cuore della notte, hanno montato tende in un cantiere e faticato a temperature di 43 gradi con tute Tyvek® e mezze maschere. Alcuni lavorano contro la gravità, appesi a imbracature, impugnando attrezzi e lavorando su pendii scivolosi. Tutto contribuisce a rendere possibile l'impossibile (e anche molto di più).
Trasformare il concetto di eteree nuvole fluttuanti dello scultore Anish Kapoor in una scultura in acciaio inossidabile da 110 tonnellate, 20 metri di lunghezza e 10 metri di altezza è stato il compito di Performance Structures Inc. (PSI) di Oakland, California, e MTH di Villa Park, Illinois. Al suo 120° anniversario, MTH è una delle più antiche aziende di carpenteria metallica e vetro dell'area di Chicago.
I requisiti per la realizzazione del progetto dipenderanno dalla performance artistica, dall'ingegno, dalle competenze meccaniche e dal know-how produttivo di entrambe le aziende. Sono previste attrezzature personalizzate e persino costruite appositamente per il progetto.
Alcuni dei problemi del progetto derivano dalla sua forma stranamente curva – un punto o un ombelico capovolto – e altri dalle sue dimensioni. Le sculture sono state costruite da due aziende diverse in luoghi diversi, a migliaia di chilometri di distanza, creando problemi di trasporto e di stile di lavoro. Molti processi che devono essere eseguiti sul campo sono difficili da eseguire in officina, figuriamoci sul campo. La grande difficoltà nasce semplicemente dal fatto che una struttura del genere non è mai stata creata prima. Quindi, nessun collegamento, nessun piano, nessuna tabella di marcia.
Ethan Silva del PSI ha una vasta esperienza nella costruzione di scafi, prima su navi e poi in altri progetti artistici, ed è qualificato per svolgere lavori di costruzione di scafi unici. Anish Kapoor ha chiesto a laureati in fisica e arte di fornire un piccolo modello.
"Così ho realizzato un esemplare di 2 x 3 metri, un pezzo curvo e levigato, davvero liscio, e lui mi ha detto: 'Oh, ce l'hai fatta, sei l'unico che ce l'ha fatta', perché lo stava cercando da due anni. Trovate qualcuno che lo faccia", ha detto Silva.
Il piano originale prevedeva che PSI realizzasse e costruisse la scultura nella sua interezza e poi la spedisse a sud del Pacifico, attraverso il Canale di Panama, a nord lungo l'Atlantico e lungo la Via marittima del San Lorenzo, fino a un porto sul Lago Michigan. Edward Ulir, CEO di Millennium Park Inc. Secondo la dichiarazione, un sistema di trasporto appositamente progettato lo porterà al Millennium Park. Limitazioni di tempo e motivi pratici hanno costretto a modificare questi piani. Pertanto, i pannelli curvi hanno dovuto essere fissati per il trasporto e trasportati su camion a Chicago, dove MTH ha assemblato la sottostruttura e la sovrastruttura e ha collegato i pannelli alla sovrastruttura.
Rifinire e lucidare le saldature del Cloud Gate per conferire loro un aspetto impeccabile è stato uno degli aspetti più difficili dell'installazione e del montaggio in loco. Il processo in 12 fasi si conclude con l'applicazione di un fard illuminante, simile al lucido per gioielli.
"In pratica, abbiamo lavorato a questo progetto per circa tre anni realizzando questi componenti", ha detto Silva. "È un lavoro duro. Ci vuole molto tempo per capire come farlo e definire i dettagli; sai, solo per arrivare alla perfezione. Il modo in cui utilizziamo la tecnologia informatica e la buona vecchia lavorazione dei metalli è una combinazione di forgiatura e tecnologia aerospaziale."
Secondo lui, è difficile realizzare qualcosa di così grande e pesante con la massima precisione. Le lastre più grandi erano larghe in media 2,1 metri, lunghe 3,3 metri e pesavano 680 chili.
"Eseguire tutto il lavoro CAD e creare i disegni esecutivi veri e propri è un progetto di per sé imponente", afferma Silva. "Utilizziamo la tecnologia informatica per misurare le piastre e valutarne con precisione forma e curvatura, in modo che si incastrino correttamente.
"Abbiamo fatto una simulazione al computer e poi l'abbiamo suddivisa", ha detto Silva. "Ho sfruttato la mia esperienza nella costruzione di gusci e ho avuto alcune idee su come segmentare le forme in modo che le linee di giunzione funzionassero e ottenessimo i risultati migliori."
Alcune placche sono quadrate, altre a forma di torta. Più sono vicine alla transizione netta, più hanno la forma di torta e maggiore è il raggio della transizione radiale. Nella parte superiore sono più piatte e larghe.
Il plasma taglia acciaio inossidabile 316L con uno spessore da 0,6 a 0,9 mm, che di per sé è già sufficientemente resistente, afferma Silva. "La vera sfida è conferire alle enormi lastre una curvatura piuttosto precisa. Questo risultato si ottiene modellando e realizzando con estrema precisione il telaio del sistema di nervature per ogni lastra. In questo modo, possiamo determinare con precisione la forma di ogni lastra."
Le tavole vengono arrotolate su rulli 3D progettati e realizzati appositamente da PSI per la laminazione di queste tavole (vedi fig. 1). "È un po' come un cugino dei rulli britannici. Li arrotoliamo usando la stessa tecnologia delle ali", ha affermato Silva. Piegare ogni pannello muovendolo avanti e indietro sui rulli, regolando la pressione sui rulli fino a quando i pannelli non raggiungono la dimensione desiderata con un margine di errore di 0,01". Secondo lui, l'elevata precisione richiesta rende difficile la formatura fluida delle lastre.
Il saldatore salda quindi il filo animato alla struttura del sistema interno di nervature. "A mio parere, il filo animato è un ottimo modo per creare saldature strutturali in acciaio inossidabile", spiega Silva. "Questo consente di ottenere saldature di alta qualità, con particolare attenzione alla produzione e all'estetica."
Tutte le superfici delle tavole vengono levigate a mano e fresate a macchina per tagliarle con una precisione al millesimo di pollice e adattarle tra loro (vedi fig. 2). Le dimensioni vengono verificate con strumenti di misurazione e scansione laser di precisione. Infine, la piastra viene lucidata a specchio e ricoperta con una pellicola protettiva.
Circa un terzo dei pannelli, insieme alla base e alla struttura interna, è stato assemblato in un assemblaggio di prova prima della spedizione da Auckland (vedi figure 3 e 4). Abbiamo pianificato la procedura di posa delle assi e saldato a filo continuo diverse piccole assi per unirle. "Quindi, quando l'abbiamo assemblato a Chicago, sapevamo che si sarebbe adattato", ha detto Silva.
Temperatura, tempo e vibrazioni del carrello possono causare l'allentamento della lastra arrotolata. La griglia nervata è progettata non solo per aumentare la rigidità della lastra, ma anche per mantenerne la forma durante il trasporto.
Pertanto, quando la rete di rinforzo è all'interno, la piastra viene trattata termicamente e raffreddata per alleviare le sollecitazioni del materiale. Per prevenire ulteriormente i danni durante il trasporto, vengono realizzate delle culle per ogni parabola e poi caricate nei container, circa quattro alla volta.
I container sono stati quindi caricati con i prodotti semilavorati, circa quattro alla volta, e inviati a Chicago dalle squadre di PSI per l'installazione con le squadre di MTH. Uno di loro è un addetto alla logistica che coordina il trasporto, mentre l'altro è un supervisore dell'area tecnica. Lavora quotidianamente con il personale di MTH e contribuisce allo sviluppo di nuove tecnologie secondo necessità. "Certo, ha avuto un ruolo molto importante in questo processo", ha detto Silva.
Lyle Hill, presidente della MTH, ha affermato che inizialmente alla MTH Industries era stato affidato il compito di ancorare l'eterea scultura al terreno e di installare la sovrastruttura, quindi di saldare le lastre ad essa e di effettuare la levigatura e la lucidatura finali, per gentile concessione di PSI Technical Management. La scultura presuppone un equilibrio tra arte e praticità, teoria e realtà, tempo richiesto e tempo pianificato.
Lou Czerny, vicepresidente dell'ingegneria e project manager di MTH, ha dichiarato di essere interessato all'unicità del progetto. "Per quanto ne sappiamo, ci sono cose che stanno accadendo in questo particolare progetto che non sono mai state fatte prima o che non sono mai state prese in considerazione prima", ha affermato Czerny.
Ma lavorare a un'opera unica nel suo genere richiede flessibilità e ingegno in loco per affrontare problemi imprevisti e rispondere alle domande che sorgono lungo il percorso:
Come si fissano 128 pannelli in acciaio inossidabile delle dimensioni di un'auto a una sovrastruttura permanente indossando i guanti? Come si salda un fagiolo gigante a forma di arco senza affidarsi a esso? Come si può penetrare una saldatura senza poterla saldare dall'interno? Come si ottiene la perfetta finitura a specchio delle saldature in acciaio inossidabile sul campo? Cosa succede se un fulmine lo colpisce?
Czerny ha affermato che la prima indicazione che si sarebbe trattato di un progetto eccezionalmente complesso si è avuta quando sono iniziati la costruzione e l'installazione dell'attrezzatura da 30.000 libbre. Struttura in acciaio a sostegno della scultura.
Mentre l'acciaio strutturale ad alto tenore di zinco fornito da PSI per assemblare la base della sottostruttura era relativamente facile da produrre, la piattaforma della sottostruttura si trovava per metà sopra il ristorante e per metà sopra il parcheggio, ciascuna a un'altezza diversa.
"Quindi la base è un po' a sbalzo e traballante", ha detto Czerny. "Dove abbiamo messo gran parte di questo acciaio, anche all'inizio della soletta stessa, abbiamo dovuto forzare la gru in un buco di 1,5 metri."
Czerny ha affermato di aver utilizzato un sistema di ancoraggio molto sofisticato, che include un sistema di pretensionamento meccanico simile a quello utilizzato nell'estrazione del carbone e alcuni ancoraggi chimici. Una volta ancorata la base della struttura in acciaio al calcestruzzo, è necessario costruire una sovrastruttura a cui verrà fissato il guscio.
"Abbiamo iniziato a installare il sistema di tralicci utilizzando due grandi o-ring in acciaio inossidabile 304 prefabbricati, uno all'estremità nord della struttura e uno all'estremità sud", afferma Czerny (vedi Figura 3). Gli anelli sono fissati con capriate tubolari intersecate. Il telaio ausiliario del nucleo ad anello è sezionato e imbullonato in posizione utilizzando la tecnica GMAW, la saldatura a barre e rinforzi saldati.
"Quindi, c'è una sovrastruttura così grande che nessuno ha mai visto; serve esclusivamente come intelaiatura strutturale", ha detto Czerny.
Nonostante i massimi sforzi per progettare, ingegnerizzare, produrre e installare tutti i componenti necessari per il progetto di Auckland, questa scultura è senza precedenti e i nuovi percorsi sono sempre accompagnati da sbavature e graffi. Allo stesso modo, adattare il concept produttivo di un'azienda a quello di un'altra non è così semplice come passare il testimone. Inoltre, la distanza fisica tra i siti produttivi ha causato ritardi nelle consegne, rendendo logico produrre in loco.
"Sebbene le procedure di assemblaggio e saldatura fossero state pianificate in anticipo ad Auckland, le condizioni effettive del cantiere hanno richiesto a tutti di essere creativi", ha detto Silva. "E il personale sindacale è davvero fantastico."
Nei primi mesi, la routine quotidiana di MTH era determinare il tipo di lavoro da svolgere e il modo migliore per fabbricare alcuni componenti del telaio ausiliario, nonché alcuni montanti, ammortizzatori, bracci, perni e perni. Secondo Ayr, i pogo stick sono necessari per creare un sistema di rivestimento temporaneo.
"È un processo di progettazione e produzione continuo e in tempo reale per far sì che tutto proceda e arrivi rapidamente sul campo. Dedichiamo molto tempo a selezionare ciò che abbiamo, in alcuni casi riprogettando e riprogettando, e poi a produrre i componenti di cui abbiamo bisogno.
"Martedì avremo letteralmente 10 cose da consegnare mercoledì", ha detto Hill. "Abbiamo un sacco di straordinari e molto lavoro in negozio svolto nel cuore della notte."
"Circa il 75% dei componenti delle sospensioni delle sponde laterali viene prodotto o modificato sul campo", ha detto Czerny. "Un paio di volte abbiamo letteralmente recuperato una giornata lavorativa di 24 ore. Sono stato in negozio fino alle 2, alle 3 del mattino e sono tornato a casa per farmi una doccia, sono andato a ritirare alle 5:30 e mi sono comunque bagnato."
Il sistema di sospensione temporanea MTN per l'assemblaggio dello scafo è costituito da molle, montanti e cavi. Tutti i giunti tra le piastre sono fissati temporaneamente con bulloni. "Quindi l'intera struttura è collegata meccanicamente, sospesa dall'interno su 304 capriate", ha detto Czerny.
Partono dalla cupola alla base della scultura Omgala – "l'ombelico dell'ombelico". La cupola è stata sospesa alle capriate utilizzando un sistema di supporto temporaneo a quattro punti, composto da ganci, cavi e molle. Czerny ha spiegato che la molla fornisce "rimbalzo" man mano che vengono aggiunte altre tavole. Le molle vengono quindi regolate in base al peso aggiunto da ciascuna piastra per bilanciare l'intera scultura.
Ognuna delle 168 tavole ha il proprio sistema di supporto a molle a quattro punti, quindi è sostenuta individualmente in posizione. "L'idea è di non sopravvalutare i giunti, perché questi sono assemblati per ottenere una distanza 0/0", ha detto Cerny. "Se la tavola urta quella sottostante, può causare deformazioni e altri problemi."
A testimonianza della precisione di PSI, l'assemblaggio è ottimo, con pochissimo gioco. "PSI ha fatto un lavoro fantastico nella realizzazione dei pannelli", afferma Czerny. "Gliene faccio i complimenti perché, alla fine, si adattano perfettamente. L'accoppiamento è così perfetto che si adatta anche a me. Stiamo parlando letteralmente di millesimi di pollice. La piastra assemblata ha un bordo chiuso."
"Una volta terminato il montaggio, molti pensano di aver finito", ha detto Silva, non solo perché le giunzioni sono strette, ma perché le parti completamente assemblate, con le loro piastre lucidate a specchio, sono entrate in gioco, riflettendo l'ambiente circostante. Ma le giunzioni di testa sono visibili, il mercurio liquido non ha giunzioni. Inoltre, la scultura ha dovuto essere completamente saldata per preservarne l'integrità strutturale per le generazioni future, ha detto Silva.
Il completamento del Cloud Gate dovette essere posticipato durante l'inaugurazione ufficiale del parco nell'autunno del 2004, così Omhalus divenne un GTAW vivente e la cosa andò avanti per diversi mesi.
"Si possono vedere piccole macchie marroni tutt'intorno alla struttura, che sono saldature TIG", ha detto Czerny. "Abbiamo iniziato a restaurare le tende a gennaio."
"La successiva grande sfida produttiva per questo progetto era quella di saldare una giunzione senza perdere la precisione della forma a causa del ritiro della saldatura", ha affermato Silva.
Secondo Czerny, la saldatura al plasma fornisce la resistenza e la rigidità necessarie con un rischio minimo per la lamiera. Una miscela composta al 98% da argon e al 2% da elio è la migliore per ridurre l'inquinamento e migliorare la fusione.
I saldatori utilizzano tecniche di saldatura al plasma a foro di serratura utilizzando fonti di energia Thermal Arc® e gruppi speciali di trattori e torce progettati e utilizzati da PSI.