La visione di Anish Kapoor per la scultura Cloud Gate nel Millennium Park di Chicago è che assomigli a mercurio liquido, riflettendo in modo armonioso la città circostante. Raggiungere questa completezza è un'opera frutto di grande passione.
“Quello che volevo fare con Millennium Park era includere lo skyline di Chicago… così che le persone potessero vedere le nuvole fluttuare al suo interno e questi altissimi edifici riflessi nell'opera. Il partecipante, lo spettatore, potrà entrare in questa stanza molto profonda, che in un certo senso interagisce con il proprio riflesso, nello stesso modo in cui l'aspetto dell'opera interagisce con il riflesso della città circostante”, ha affermato il famoso artista britannico Anish Kapoor, scultore di Cloud Gate.
Osservando la superficie apparentemente 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 operai specializzati nella lavorazione dei metalli, tra cui tagliatori, saldatori, rifinitori, ingegneri, tecnici, montatori e manager, il tutto frutto di oltre 5 anni di lavoro.
Molti hanno lavorato per lunghe ore, in officine nel cuore della notte, hanno montato tende in cantieri edili e si sono affaticati a temperature di 43 gradi, indossando tute integrali in Tyvek® e semimaschere. Alcuni lavorano contro la forza di gravità, appesi ad imbracature, impugnando attrezzi e lavorando su pendii scivolosi. Tutto è fatto (anche se in modo eccessivo) per rendere possibile l'impossibile.
La realizzazione di una scultura in acciaio inossidabile di 110 tonnellate, lunga 20 metri e alta 10 metri, ispirata al concept dello scultore Anish Kapoor di una nuvola eterea fluttuante, è stata affidata a Performance Structures Inc. (PSI), un'azienda manifatturiera di Oakland, California, e a MTH, di Villa Park, Illinois. MTH, che celebra il suo 120° anniversario, è una delle più antiche imprese di costruzioni in acciaio e vetro dell'area di Chicago.
I requisiti per la realizzazione del progetto dipenderanno dalle capacità artistiche, dall'ingegno, dalle competenze meccaniche e dal know-how produttivo di entrambe le aziende. Si tratta di attrezzature realizzate su misura e persino costruite appositamente per il progetto.
Alcuni dei problemi del progetto derivano dalla sua forma stranamente curva – un punto o un ombelico rovesciato – e altri dalle sue dimensioni imponenti. Le sculture sono state realizzate da due aziende diverse in luoghi diversi, distanti migliaia di chilometri, il che ha creato problemi di trasporto e di modalità di lavoro. Molti processi che devono essere eseguiti in loco sono difficili da realizzare in officina, figuriamoci in cantiere. La grande difficoltà sta semplicemente nel fatto che una struttura del genere non è mai stata creata prima. Quindi, nessun collegamento, nessun piano, nessuna tabella di marcia.
Ethan Silva di PSI ha una vasta esperienza nella costruzione di scafi, prima su navi e poi in altri progetti artistici, ed è qualificato per eseguire lavori unici di costruzione di scafi. Anish Kapoor ha chiesto a laureati in fisica e arte di fornire un piccolo modello.
«Così ho realizzato un campione di 2 x 3 metri, un pezzo liscio, curvo e lucidato, e lui ha detto: "Oh, l'hai fatto tu, sei l'unico che l'ha fatto", perché lo stava cercando da due anni. Trova qualcuno che lo faccia», ha detto Silva.
Il piano originale prevedeva che PSI fabbricasse e costruisse la scultura nella sua interezza e poi la spedisse interamente a sud dell'Oceano Pacifico attraverso il Canale di Panama e a nord lungo l'Oceano Atlantico e la Via navigabile del San Lorenzo fino a un porto sul Lago Michigan. Edward Ulir, CEO di Millennium Park Inc., ha dichiarato che un sistema di nastri trasportatori appositamente progettato l'avrebbe portata al Millennium Park. Vincoli di tempo e necessità pratiche hanno costretto a modificare questi piani. Pertanto, i pannelli curvi hanno dovuto essere fissati per il trasporto e trasportati via camion a Chicago, dove MTH ha assemblato la sottostruttura e la sovrastruttura, collegando i pannelli a quest'ultima.
La finitura e la lucidatura delle saldature di Cloud Gate, per conferire loro un aspetto uniforme, è stata una delle fasi più complesse dell'installazione e dell'assemblaggio in loco. Il processo, articolato in 12 fasi, si conclude con l'applicazione di una vernice lucidante, simile a quella utilizzata per i gioielli.
"In pratica, abbiamo lavorato a questo progetto per circa tre anni per realizzare questi componenti", ha detto Silva. "È un lavoro duro. Ci vuole molto tempo per capire come farlo e per curare i dettagli; insomma, per raggiungere la perfezione. Il modo in cui utilizziamo la tecnologia informatica e la buona vecchia lavorazione dei metalli è una combinazione di forgiatura e tecnologia aerospaziale."
Ha affermato che è difficile realizzare qualcosa di così grande e pesante con elevata precisione. Le lastre più grandi avevano una larghezza media di 2,13 metri e una lunghezza di 3,33 metri e pesavano 680 chilogrammi.
"Svolgere tutto il lavoro CAD e creare i disegni esecutivi per il progetto è di per sé un'impresa impegnativa", afferma Silva. "Utilizziamo la tecnologia informatica per misurare le lamiere e valutarne con precisione forma e curvatura in modo che si incastrino correttamente."
"Abbiamo eseguito una simulazione al computer e poi l'abbiamo suddivisa", ha spiegato Silva. "Ho sfruttato la mia esperienza nella costruzione di scafi e avevo alcune idee su come segmentare le forme in modo che le linee di giunzione funzionassero e potessimo ottenere risultati di qualità ottimale."
Alcune piastre sono quadrate, altre a forma di spicchio. Più sono vicine alla transizione netta, più assumono una forma a spicchio e maggiore è il raggio della transizione radiale. Nella parte superiore sono più piatte e più ampie.
Secondo Silva, il sistema di taglio al plasma è in grado di tagliare acciaio inossidabile 316L con uno spessore compreso tra 6,5 ​​e 10 mm, un materiale già di per sé sufficientemente resistente. "La vera sfida consiste nel conferire alle enormi lastre una curvatura piuttosto precisa. Ciò si ottiene mediante una sagomatura e una fabbricazione estremamente precise della struttura portante di ciascuna lastra. In questo modo, possiamo determinare con accuratezza la forma di ogni lastra."
I pannelli vengono laminati su rulli 3D che PSI ha progettato e realizzato specificamente per la laminazione di questi pannelli (vedi figura 1). "È un po' come un parente dei rulli britannici. Li laminamo usando la stessa tecnologia delle ali", ha affermato Silva. Ogni pannello viene piegato muovendolo avanti e indietro sui rulli, regolando la pressione sui rulli fino a quando i pannelli non raggiungono una dimensione desiderata entro 0,01 pollici. Secondo lui, l'elevata precisione richiesta rende difficile formare i pannelli in modo uniforme.
Il saldatore salda quindi il filo animato alla struttura del sistema interno a nervature. "A mio parere, il filo animato è un ottimo metodo per realizzare saldature strutturali in acciaio inossidabile", spiega Silva. "Permette 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 ottenere un accoppiamento preciso al millesimo di pollice (vedi fig. 2). Le dimensioni vengono verificate con strumenti di misurazione e scansione laser di precisione. Infine, la tavola 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 una prova di montaggio prima che i pannelli venissero spediti da Auckland (vedi figure 3 e 4). È stata pianificata la procedura di rivestimento e sono state saldate a giunzione diverse piccole tavole per unirle. "Così, quando l'abbiamo assemblato a Chicago, sapevamo che sarebbe andato tutto bene", ha detto Silva.
Temperatura, tempo e vibrazioni del carrello possono causare l'allentamento dei fogli arrotolati. La griglia a coste è progettata non solo per aumentare la rigidità del pannello, ma anche per mantenerne la forma durante il trasporto.
Pertanto, una volta inserita la rete di rinforzo, la piastra viene sottoposta a trattamento termico e raffreddamento per alleviare le tensioni del materiale. Per prevenire ulteriormente danni durante il trasporto, vengono realizzati dei supporti per ogni piastra, che vengono poi caricate nei container, circa quattro alla volta.
I container venivano quindi caricati con semilavorati, circa quattro alla volta, e inviati a Chicago con le squadre di PSI per l'installazione da parte delle squadre di MTH. Uno di loro è un responsabile della logistica che coordina il trasporto, mentre l'altro è un supervisore del settore tecnico. Lavora quotidianamente con il personale di MTH e contribuisce allo sviluppo di nuove tecnologie, se necessario. "Naturalmente, il suo ruolo è stato fondamentale in tutto il processo", ha affermato Silva.
Lyle Hill, presidente di MTH, ha affermato che inizialmente a MTH Industries era stato affidato il compito di ancorare l'eterea scultura al terreno e di installare la sovrastruttura, per poi saldarvi le lamiere ed eseguire la levigatura e la lucidatura finali, grazie alla collaborazione con PSI Technical Management. La scultura implica un equilibrio tra arte e praticità, teoria e realtà, tempo necessario e tempo pianificato.
Lou Czerny, vicepresidente dell'ingegneria e responsabile del progetto presso MTH, ha affermato di essere interessato all'unicità del progetto. "Per quanto ne sappiamo, in questo progetto stanno accadendo cose che non sono mai state fatte prima o prese in considerazione prima", ha detto Czerny.
Ma lavorare a un'opera unica nel suo genere richiede flessibilità e ingegno sul posto 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 usando i guanti di velluto? Come si salda un fagiolo gigante a forma di arco senza potersi appoggiare ad esso? Come si penetra una saldatura senza poter saldare dall'interno? Come si ottiene una perfetta finitura a specchio delle saldature in acciaio inossidabile sul campo? Cosa succede se viene colpito da un fulmine?
Czerny ha affermato che il primo segnale che si sarebbe trattato di un progetto eccezionalmente complesso si è manifestato durante la costruzione e l'installazione dell'attrezzatura da 30.000 libbre. Struttura in acciaio a sostegno della scultura.
Sebbene l'acciaio strutturale ad alto contenuto di zinco fornito da PSI per assemblare la base della sottostruttura fosse relativamente facile da lavorare, la piattaforma per la sottostruttura era situata per metà sopra il ristorante e per metà sopra il parcheggio, a un'altezza diversa.
"Quindi la base è in un certo senso a sbalzo e traballante", ha detto Czerny. "Dove abbiamo posizionato gran parte dell'acciaio, compresa la parte iniziale della soletta, abbiamo dovuto forzare la gru in un foro di un metro e mezzo."
Czerny ha spiegato che è stato utilizzato un sistema di ancoraggio molto sofisticato, comprendente un sistema di pretensionamento meccanico simile a quelli impiegati nelle miniere di carbone e alcuni ancoraggi chimici. Una volta che la base della struttura in acciaio è ancorata nel calcestruzzo, è necessario costruire una sovrastruttura alla quale verrà fissato il guscio.
"Abbiamo iniziato l'installazione del sistema di travature reticolari utilizzando due grandi anelli di tenuta in acciaio inossidabile 304, uno all'estremità nord della struttura e uno all'estremità sud", spiega Czerny (vedi Figura 3). Gli anelli sono fissati con travature reticolari tubolari intersecanti. Il telaio ausiliario del nucleo anulare è sezionato e imbullonato in posizione mediante saldatura GMAW, saldatura a elettrodo e rinforzi saldati.
"Quindi c'è una grande sovrastruttura che nessuno ha mai visto; serve esclusivamente come struttura portante", ha detto Czerny.
Nonostante i migliori sforzi profusi nella progettazione, ingegnerizzazione, produzione e installazione di 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 concetto di produzione di un'azienda a quello di un'altra non è semplice come passare il testimone. Inoltre, la distanza fisica tra i siti ha causato ritardi nelle consegne, rendendo logica la produzione in loco.
"Sebbene le procedure di assemblaggio e saldatura fossero state pianificate in anticipo ad Auckland, le condizioni reali del cantiere hanno richiesto a tutti di essere creativi", ha affermato Silva. "E il personale del sindacato è davvero eccezionale."
Nei primi mesi, la routine quotidiana di MTH consisteva nel determinare cosa comportasse il lavoro della giornata e come fabbricare al meglio alcuni componenti dell'assemblaggio del sottotelaio, così come alcuni montanti, "ammortizzatori", bracci, perni e spine. Er ha detto che servivano dei trampoli per creare un sistema di rivestimento temporaneo.
"Si tratta di un processo continuo di progettazione e produzione in tempo reale per mantenere le cose in movimento e arrivare rapidamente sul campo. Dedichiamo molto tempo a selezionare ciò che abbiamo, in alcuni casi riprogettando più volte, e poi a produrre i componenti di cui abbiamo bisogno."
"Martedì avremo letteralmente 10 articoli da consegnare entro mercoledì", ha detto Hill. "Abbiamo un sacco di straordinari e molto lavoro in negozio svolto nel cuore della notte."
"Circa il 75% dei componenti per il sistema di sospensione delle credenze viene prodotto o modificato sul posto", ha detto Czerny. "Un paio di volte abbiamo letteralmente recuperato 24 ore di lavoro. Sono rimasto in negozio fino alle 2 o 3 del mattino, sono tornato a casa per farmi una doccia, sono tornato alle 5:30 e mi sono bagnato lo stesso."
Il sistema di sospensione temporanea MTN per l'assemblaggio dello scafo è costituito da molle, montanti e cavi. Tutti i giunti tra le lamiere sono temporaneamente imbullonati. "Quindi l'intera struttura è collegata meccanicamente, sospesa dall'interno su 304 tralicci", ha affermato Czerny.
Si parte dalla cupola alla base della scultura omgala – “l'ombelico dell’ombelico”. La cupola è stata sospesa alle travature utilizzando un sistema di supporto temporaneo a quattro punti con molle, composto da ganci, cavi e molle. Czerny ha spiegato che le molle forniscono “elasticità” man mano che vengono aggiunte altre tavole. Le molle vengono poi regolate in base al peso aggiunto da ciascuna tavola per bilanciare l’intera scultura.
Ognuna delle 168 tavole è dotata di un proprio sistema di sospensione a molla a quattro punti, che le mantiene saldamente in posizione. "L'obiettivo è non sovraccaricare i giunti, perché questi sono progettati per ottenere una distanza di 0/0", ha spiegato Cerny. "Se una tavola tocca quella sottostante, può causare deformazioni e altri problemi."
A testimonianza della precisione di PSI, l'assemblaggio è impeccabile e presenta un gioco minimo. "PSI ha fatto un lavoro fantastico nella realizzazione dei pannelli", afferma Czerny. "Gliene do atto perché, alla fine, il risultato è davvero perfetto. Le attrezzature sono di altissima qualità, il che per me è semplicemente fantastico. Stiamo parlando letteralmente di millesimi di pollice. La piastra assemblata ha un bordo chiuso."
"Quando terminano l'assemblaggio, molte persone pensano che sia finito", ha detto Silva, non solo perché le giunture sono precise, ma anche perché le parti completamente assemblate e le lastre lucidate a specchio entrano in gioco per riflettere l'ambiente circostante. Ma le giunture sono visibili, il mercurio liquido non ha giunture. Inoltre, la scultura ha dovuto essere completamente saldata per preservarne l'integrità strutturale per le generazioni future, ha aggiunto Silva.
Il completamento del Cloud Gate dovette essere rimandato durante l'inaugurazione del parco nell'autunno del 2004, quindi Omhalus divenne un GTAW vivente, e questa situazione si protrasse per diversi mesi.
"Si possono notare delle piccole macchie marroni tutt'intorno alla struttura, che sono giunzioni saldate con il metodo TIG", ha detto Czerny. "Abbiamo iniziato a restaurare le tende a gennaio."
"La successiva grande sfida produttiva per questo progetto è stata quella di saldare una giunzione senza compromettere la precisione della forma a causa del ritiro da saldatura", ha affermato Silva.
Secondo Czerny, la saldatura al plasma offre la resistenza e la rigidità necessarie con un rischio minimo per la lamiera. Una miscela di argon al 98% e elio al 2% è la migliore per ridurre l'inquinamento e migliorare la fusione.
I saldatori utilizzano tecniche di saldatura al plasma a foro di serratura con generatori di corrente Thermal Arc® e speciali gruppi di trattore e torcia progettati e utilizzati da PSI.