החזון של אניש קאפור לפסל "שער העננים" בפארק המילניום של שיקגו הוא שהוא ייראה כמו כספית נוזלית, המשקפת בצורה חלקה את העיר הסובבת. השגת החלקות הזו היא מלאכת אהבה.
"מה שרציתי לעשות בפארק המילניום היה ליצור משהו שיתאים לקו הרקיע של שיקגו... כדי שאנשים יראו את העננים המרחפים בו ואת הבניינים הגבוהים מאוד משתקפים ביצירה. לאחר מכן, בגלל צורתו בדלת, המשתתף, הקהל, יוכל להיכנס לחדר העמוק מאוד הזה, באופן שבו זה עושה את אותו הדבר להשתקפות של אדם כפי שהחוץ של היצירה עושה להשתקפות של הדברים בעיר שמסביב." - האמן הבריטי בעל שם עולמי אניש קאפור, פסל בסגנון שער העננים.
כשמסתכלים על פני השטח השקטים של פסל הנירוסטה המונומנטלי הזה, קשה לנחש כמה מתכת ואומץ מסתתרים מתחת לפני השטח שלו. שער העננים מסתיר את סיפוריהם של יותר מ-100 יצרני מתכת, חותכים, רתכים, גוזמים, מהנדסים, טכנאים, עובדי ברזל, מתקינים ומנהלים - כולם על פני חמש שנים.
רבים עבדו שעות נוספות, ביצעו עבודות סדנה באמצע הלילה, חנו באתר, ועמלו בטמפרטורות של 43 מעלות צלזיוס בחליפות Tyvek® מלאות ומסכות נשימה למחצה. חלקם עובדים בתנוחות נגד כוח המשיכה, תלויים בחגורות בטיחות תוך כדי אוחזים בכלים ועובדים על מדרונות חלקלקים. הכל עושה קצת (והרבה מעבר) כדי להפוך את הבלתי אפשרי לאפשרי.
חיזוק הקונספט של הפסל אניש קאפור של עננים צפים אתריים לפסל נירוסטה במשקל 110 טון, באורך 20 מטר ובגובה 10 מטר היה המשימה של חברת הייצור Performance Structures Inc. (PSI) מאוקלנד, קליפורניה, ו-MTH מוילה פארק, אילינוי. לרגל 120 שנה להיווסדה, MTH היא אחת מקבלניות עיצוב המבנים האדריכליים הוותיקות ביותר ממתכת וזכוכית באזור שיקגו.
הדרישות למימוש הפרויקט יתבססו על הביצוע האמנותי, התושייה, המיומנויות המכניות והידע הייצורי של שתי החברות. הן ביצעו התאמה אישית ואף בנו ציוד עבור הפרויקט.
חלק מהאתגרים של הפרויקט נובעים מצורתו המעוקלת באופן מוזר - נקודה או טבור הפוך - וחלקם מגודלו העצום. הפסלים נבנו על ידי שתי חברות שונות במקומות שונים המרוחקים אלפי קילומטרים זה מזה, מה שיצר בעיות בתחבורה ובסגנונות עבודה. תהליכים רבים שיש לבצע בשטח קשים לביצוע בסביבת סדנה, שלא לדבר על שטח. קושי רב מתעורר פשוט משום שמבנה כזה מעולם לא נוצר קודם לכן. לכן, אין התייחסות, אין תוכנית אב, אין מפת דרכים.
לאיתן סילבה מ-PSI ניסיון רב בבניית קונכיות, תחילה על ספינות ומאוחר יותר בפרויקטים אמנותיים אחרים, והוא מוסמך למשימות ייחודיות לבניית קונכיות. אניש קאפור ביקש מבוגרי פיזיקה ואמנות לספק דגם קטן.
"אז הכנתי דגימה של 2 על 3 מטר, חתיכה חלקה ומעוגלת ומלוטשת, והוא אמר, 'אה, עשית את זה, אתה היחיד שעשה את זה', כי הוא חיפש כבר שנתיים את הפתרון. תמצא מישהו שיעשה את זה", אמר סילבה.
התוכנית המקורית הייתה ש-PSI תבנה ותבנה את הפסל במלואו, ולאחר מכן תשלח את כל היצירה מדרום לאוקיינוס ​​השקט, דרך תעלת פנמה, צפונה לאורך האוקיינוס ​​האטלנטי, ולאורך נתיב סנט לורנס לנמל באגם מישיגן, כך לפי אדוארד אוליר, מנהל בכיר של Millennium Park Inc. על פי ההצהרה, מערכת מסוע שתוכננה במיוחד תוביל אותו ל-Millennium Park. אילוצי זמן ומעשיות אילצו את התוכניות הללו להשתנות. לכן, היה צורך להכין את הפאנלים המעוקלים להובלה ולהעביר אותם במשאית לשיקגו, שם MTH תרכיב את התשתית והמבנה העל, ותחבר את הפאנלים למבנה העל.
גימור וליטוש הריתוכים של Cloud Gate למראה חלק היו אחד ההיבטים הקשים ביותר של משימת ההתקנה וההרכבה בשטח. התהליך בן 12 השלבים מסתיים בגוון סומק מבהיר בדומה לליטוש של תכשיטן.
"אז בעצם עבדנו על הפרויקט הזה במשך כשלוש שנים, ועשינו את החלקים האלה", אמר סילבה. "זו עבודה קשה. הרבה מהזמן הזה מושקע בגילוי איך לעשות את זה ובעבודת הפרטים; אתם יודעים, פשוט לשכלל את זה. הדרך בה אנו משתמשים בטכנולוגיית מחשב ובעיבוד מתכת טוב וישן היא שילוב של חישול וטכנולוגיית תעופה וחלל."
קשה לייצר משהו כל כך גדול וכבד בדיוק רב, הוא אמר. הלוחות הגדולים ביותר היו ברוחב 2.2 מטרים ובאורך 3.6 מטרים בממוצע ומשקלם היה 600 ק"ג.
"ביצוע כל עבודות ה-CAD ויצירת שרטוטי הסדנה בפועל עבור העבודה הם למעשה פרויקט גדול בפני עצמו", אומר סילבה. "אנו משתמשים בטכנולוגיית מחשב כדי למדוד את הלוחות ולהעריך במדויק את צורתם ועקמומם כך שיתאימו יחד בצורה נכונה.
"עשינו מודלים ממוחשבים ואז חילקנו את זה", אמר סילבה. "השתמשתי בניסיוני בבניית קונכיות, והיו לי כמה רעיונות כיצד לפלח את הצורות כדי לגרום לקווי התפר לעבוד כדי שנוכל לקבל את התוצאות האיכותיות ביותר."
חלק מהלוחות מרובעים, חלקם בצורת פאי. ככל שהם קרובים יותר למעבר תלול, כך הם צורת פאי יותר, והמעבר הרדיאלי גדול יותר. בחלק העליון, הם שטוחים וגדולים יותר.
סילבה אומר ש"חותכים" פלדת אל-חלד 316L בעובי של 1/4 עד 3/8 אינץ', שהיא חזקה מספיק בפני עצמה, באמצעות פלזמה. "האתגר האמיתי הוא להביא את הלוחות הענקיים לעקמומיות מדויקת מספיק. זה נעשה על ידי עיצוב וייצור מסגרת מערכת הצלעות עבור כל לוח בצורה מדויקת מאוד. בדרך זו נוכל להגדיר במדויק את צורתו של כל לוח."
הלוחות מגולגלים על גלילים תלת-ממדיים ש-PSI תכננה וייצרה במיוחד לגלגול לוחות אלה (ראה איור 1). "זה סוג של בן דוד לגלילים הבריטיים. אנחנו מגלגלים אותם בטכניקה דומה לאופן שבו מייצרים כנפיים", אמר סילבה. כופפו כל פאנל על ידי הזזתו קדימה ואחורה על גלילים, תוך התאמת הלחץ על הגלילים עד שהלוחות יהיו בטווח של 0.01 אינץ' מהגודל הרצוי. הדיוק הגבוה הנדרש מקשה על עיצוב חלק של יריעות, הוא אמר.
לאחר מכן, הרתך מחבר את ליבת הפלוקס למבנה מערכת הצלעות הפנימיות. "לדעתי, ליבת פלוקס היא דרך נהדרת ליצור ריתוכים מבניים בפלדת אל-חלד", מסביר סילבה. "זה נותן ריתוכים באיכות גבוהה עם דגש חזק על ייצור ונראה נהדר."
כל משטחי הלוחות משוחים ידנית ונגרסים במכונה כדי לקצץ אותם בדיוק הרצוי של אלפית האינץ', כך שכולם יתאימו זה לזה (ראה איור 2). בדוק את המידות באמצעות ציוד מדידה מדויק וסריקת לייזר. לבסוף, הפלטה מלוטשת לגימור מראה ומכוסה בסרט מגן.
כשליש מהפאנלים, יחד עם הבסיס והמבנה הפנימי, הוקמו בהרכבת הניסיון לפני שהפאנלים נשלחו מאוקלנד (ראה איורים 3 ו-4). תכננו את תהליך הציפוי וביצענו ריתוך תפרים על כמה לוחות קטנים כדי לחבר אותם יחד. "אז כשהרכבנו את זה בשיקגו, ידענו שזה יתאים", אמר סילבה.
טמפרטורה, זמן ורעידות של המשאית עלולים לגרום ליריעה המגולגלת להתרופף. הסורג המצולע לא רק נועד להגביר את קשיחות הלוח, אלא גם לשמור על צורת הלוח במהלך ההובלה.
לכן, עם רשת חיזוק מבפנים, הפלטה עוברת טיפול בחום וקירור כדי להקל על לחץ החומר. כדי למנוע עוד יותר נזק במהלך ההובלה, מיוצרים עריסות לכל פלטה, אשר לאחר מכן נטענות על מכולות, כארבע בכל פעם.
לאחר מכן הועמסו המכולות למוצרים מוגמרים למחצה, כארבעה בכל פעם, ונשלחו לשיקגו עם צוותי PSI להתקנה על ידי צוותי MTH. אחד מהם הוא איש הלוגיסטיקה שמרכז את ההובלה, והשני הוא המפקח בתחום הטכני. הוא עובד עם צוות MTH על בסיס יומי ועוזר לפתח טכנולוגיות חדשות לפי הצורך. "הוא כמובן היה חלק קריטי מאוד בתהליך", אמר סילבה.
לייל היל, נשיא MTH, אמר כי MTH Industries הוטל בתחילה עליה לחבר את הפסל האתרי לקרקע ולהתקין את המבנה העליוני, לאחר מכן לרתך את היריעות אליו ולבצע את הליטוש והליטוש הסופיים, באדיבות ההדרכה הטכנית של PSI. השלמת הפסל משמעה איזון בין אמנות למעשיות; תיאוריה למציאות; זמן נדרש וזמן מתוכנן.
לו סרני, סגן נשיא ההנדסה ומנהל הפרויקטים של MTH, אמר שמה שמעניין אותו בפרויקט הוא הייחודיות שלו. "ככל הידוע לנו, ישנם דברים שקורים בפרויקט הספציפי הזה שמעולם לא נעשו קודם לכן, או שמעולם לא באמת נשקלו קודם לכן", אמר סרני.
אבל עבודה על עבודה ראשונה מסוגה דורשת גמישות בתושייה באתר כדי לעמוד באתגרים בלתי צפויים ולענות על שאלות שעולות ככל שהעבודה מתקדמת:
כיצד מתאימים 128 פאנלים מפלדת אל-חלד בגודל של מכונית למבנה עילי קבוע תוך כדי טיפול בהם עם כפפות ילדים? כיצד מרתכים פול ענק בצורת קשת מבלי להסתמך עליו? כיצד לחדור ריתוך מבלי להיות מסוגלים לרתך מבפנים? כיצד להשיג גימור מראה מושלם לריתוכים מפלדת אל-חלד בסביבת שטח? מה יקרה אם ברק יפגע בהם?
הסימן הראשון לכך שזה יהיה פרויקט קשה במיוחד, אמר סרני, היה כאשר החלו הבנייה וההתקנה של הציוד במשקל 14,000 ק"ג. מבנה הפלדה התומך בפסל.
בעוד שפלדת המבנה העשירה באבץ שסיפקה PSI להרכבת בסיס המבנה הייתה פשוטה יחסית לייצור, אתר המבנה היה ממוקם חצי מעל המסעדה וחצי מעל החניון, כל אחד בגובה שונה.
"אז התשתית די שלוחה ורעועה", אמר סרני. "במקום שבו שמנו הרבה מהפלדה הזו, כולל בתחילת עבודת הפלטה עצמה, היינו צריכים לגרום לעגורן להיכנס לבור של 1.5 מטרים."
סרני אמר שהם השתמשו במערכת עיגון מתוחכמת ביותר, כולל מערכת טעינה מכנית מקדימה, בדומה לסוג החומר המשמש בכריית פחם, וכמה עוגנים כימיים. לאחר שתשתית מבנה הפלדה מקובעת בבטון, יש צורך לבנות מבנה-על שאליו תחובר המעטפת.
"התחלנו להתקין את מערכת המסבכים באמצעות שתי טבעות O גדולות מפלדת אל-חלד 304 - אחת בקצה הצפוני של המבנה ואחת בקצה הדרומי", אומר סרני (ראה איור 3). הטבעות מוחזקות יחד על ידי מסבכי צינורות חוצים זה את זה. תת-השלדה בעלת ליבת הטבעת בנויה בחתכים ומוברגת באתר באמצעות חומר GMAW, ריתוך מוטות וקשיחים מרותכים.
"אז יש מבנה-על גדול שאף אחד מעולם לא ראה; הוא מיועד אך ורק לבניית שלד מבני", אמר סרני.
למרות המאמצים הטובים ביותר לתכנן, לייצר, לייצר ולהתקין את כל הרכיבים הנדרשים לפרויקט באוקלנד, פסל זה הוא חסר תקדים ופריצת דרכים חדשות תמיד מלווה בגושים ושריטות. באופן דומה, שילוב של קונספט ייצור של חברה אחת עם זו של חברה אחרת אינו פשוט כמו העברת השרביט. בנוסף, המרחק הפיזי בין אתרים גרם לעיכובים באספקה, מה שהפך חלק מהייצור באתר להגיוני.
"בעוד שהליכי ההרכבה והריתוך תוכננו מראש באוקלנד, תנאי האתר בפועל דרשו מכולם יכולת הסתגלות ותושייה", אמר סילבה. "וצוות האיגוד באמת נהדר."
במהלך החודשים הראשונים, שגרת יומה של MTH הייתה לקבוע מה כוללת העבודה היומית וכיצד לייצר בצורה הטובה ביותר חלק מהרכיבים להקמת תת-השלדה, כמו גם כמה תמוכות, "בולמי זעזועים", זרועות, יתדות ופינים. מקלות הפוגו היו נחוצים ליצירת מערכת ציפוי זמנית, אמר אר.
"זהו תהליך מתמשך של תכנון וייצור תוך כדי תנועה כדי לשמור על תנועת הדברים ולהביא אותם לאתר במהירות. אנחנו משקיעים זמן רב במיון מה שיש לנו, עיצוב מחדש ומעצבים מחדש במקרים מסוימים, ואז מייצרים את החלקים הנדרשים."
"פשוטו כמשמעו, יהיו לנו 10 דברים ביום שלישי שנצטרך לספק באתר ביום רביעי", אמר היל, "יש הרבה שעות נוספות והרבה עבודה בחנות שנעשית באמצע הלילה".
"כ-75 אחוז מרכיבי מתלי הלוח מיוצרים או עוברים שינויים בשטח", אמר סרני. "כמה פעמים, פשוטו כמשמעו המצאנו יום של 24 שעות. הייתי בחנות עד 2, 3 לפנות בוקר, והייתי הולך הביתה להתקלח, אוסף ב-5:30 בבוקר, ועדיין נרטב."
מערכת המתלה הזמנית MTH להרכבת המארז מורכבת מקפיצים, תמוכות וכבלים. כל המפרקים בין הלוחות מחוברים יחד באופן זמני באמצעות ברגים. "לכן כל המבנה מחובר מכנית, תלוי מבפנים, באמצעות 304 קורות", אמר סרני.
הם מתחילים עם הכיפה בבסיס פסל האומלוס - "טבור הטבור". הכיפה נתלתה מהקורות באמצעות מערכת תמיכה זמנית של קפיצי תלייה בת ארבע נקודות המורכבת מתלים, כבלים וקפיצים. סרני אמר שהקפיץ מספק "נתינה וקבלה" ככל שמוסיפים לוחות נוספים. לאחר מכן הקפיצים מותאמים מחדש בהתבסס על המשקל שנוסף על ידי כל לוח כדי לסייע באיזון הפסל כולו.
לכל אחד מ-168 הלוחות יש מערכת תמיכה משלו בקפיצי תלייה בת ארבע נקודות, כך שהוא נתמך באופן אינדיבידואלי כאשר הוא במקומו. "הרעיון הוא לא להדגיש יתר על המידה אף אחד מהמפרקים מכיוון שהמפרקים הללו מורכבים יחד כדי להשיג פער של 0/0", אמר סרני. "אם לוח פוגע בלוח שמתחתיו, זה יכול לגרום להתכופפות ולבעיות אחרות."
כעדות לדיוק עבודתה של PSI, ההרכבה טובה מאוד עם מעט פערים. "PSI עשתה עבודה נהדרת בייצור הפאנלים", אומר סרני. "אני נותן להם את כל הקרדיט כי בסופו של דבר, זה באמת התאים. ההתאמה ממש יפה, וזה נהדר בשבילי. אנחנו מדברים, פשוטו כמשמעו, על אלפיות האינץ'. הפלטה מונחת על... יש קצה סגור יחד."
"כשהם מסיימים את ההרכבה, הרבה אנשים חושבים שזה גמור", אמר סילבה, לא רק בגלל שהתפרים הדוקים, אלא בגלל שהחלקים המורכבים במלואם, והלוחות המבריקים בגימור מראה, נכנסו לתמונה כדי לשקף את סביבתם. אבל תפרי קצה נראים לעין, לכספית נוזלית אין תפרים. בנוסף, הפסל עדיין היה צריך להיות מרותך במלואו בתפרים כדי לשמור על שלמותו המבנית לדורות הבאים, אמר סילבה.
השלמת פרויקט "שער העננים" נאלצה להתעכב במהלך הפתיחה החגיגית של הפארק בסתיו 2004, כך ש"אומהלוס" היה אירוע GTAW חי, וזה נמשך כמה חודשים.
"אפשר לראות נקודות חומות קטנות, שהן חיבורי הלחמה של TIG מסביב לכל המבנה", אמר סרני. "התחלנו לבנות מחדש את האוהלים בינואר."
"אתגר הייצור העיקרי הבא בפרויקט זה היה לרתך את התפר מבלי לאבד את דיוק הצורה עקב עיוות הצטמקות בריתוך", אמר סילבה.
ריתוך בפלזמה מספק את החוזק והקשיחות הנדרשים עם סיכון מינימלי ליריעה, אמר סרני. תערובת של 98% ארגון/2% הליום פועלת בצורה הטובה ביותר בהפחתת עכירות ובשיפור ההיתוך.
רתכים משתמשים בטכניקות ריתוך פלזמה מסוג Keyhole באמצעות מקורות כוח Thermal Arc® ומכלולי טרקטור ולוח מיוחדים שפותחו ונמצאים בשימוש על ידי PSI.