A visão de Anish Kapoor para a escultura Cloud Gate no Millennium Park de Chicago é que ela se assemelhe a mercúrio líquido, refletindo suavemente a cidade ao redor. Alcançar essa plenitude é um trabalho feito com amor.
“O que eu queria fazer com o Millennium Park era incluir o horizonte de Chicago… para que as pessoas pudessem ver as nuvens flutuando nele e esses prédios altíssimos refletidos na obra. O participante, o espectador, poderá entrar nesta sala muito profunda, que, de certa forma, age sobre seu próprio reflexo, da mesma maneira que a aparência da obra age sobre o reflexo da cidade ao redor”, disse o mundialmente famoso artista britânico Anish Kapoor, escultor de Cloud Gate.
Ao observar a superfície serena desta monumental escultura de aço inoxidável, é difícil imaginar quanta metal e coragem se escondem sob ela. Cloud Gate oculta as histórias de mais de 100 metalúrgicos, cortadores, soldadores, aparadores, engenheiros, técnicos, montadores e gerentes – um projeto que levou mais de 5 anos para ser concluído.
Muitos trabalharam longas horas, em oficinas no meio da noite, montaram barracas em canteiros de obras e labutaram em temperaturas de 43 graus Celsius, vestindo macacões Tyvek® completos e máscaras faciais. Alguns trabalharam contra a gravidade, pendurados em arneses, segurando ferramentas e trabalhando em encostas escorregadias. Tudo se resume a um esforço (e muito além) para tornar o impossível possível.
Transformar o conceito do escultor Anish Kapoor, de uma nuvem etérea flutuante em uma escultura de aço inoxidável de 110 toneladas, 20 metros de comprimento e 10 metros de altura, foi a tarefa da Performance Structures Inc. (PSI), uma empresa de manufatura de Oakland, Califórnia, e da MTH, de Villa Park, Illinois. Em seu 120º aniversário, a MTH é uma das mais antigas empreiteiras de estruturas de aço e vidro da região de Chicago.
Os requisitos para a implementação do projeto dependerão do talento artístico, da engenhosidade, das habilidades mecânicas e do conhecimento de fabricação de ambas as empresas. Trata-se de equipamentos feitos sob medida e até mesmo construídos especificamente para o projeto.
Alguns dos problemas do projeto decorrem de seu formato estranhamente curvo – um ponto ou umbigo invertido – e outros de seu tamanho colossal. As esculturas foram construídas por duas empresas diferentes em locais distintos, a milhares de quilômetros de distância, o que gerou problemas de transporte e de métodos de trabalho. Muitos processos que precisam ser realizados em campo são difíceis de executar na fábrica, quanto mais em campo. A grande dificuldade reside simplesmente no fato de que uma estrutura como essa nunca foi criada antes. Portanto, não há ligação, planejamento ou roteiro.
Ethan Silva, da PSI, possui vasta experiência em construção de cascos, primeiro em navios e depois em outros projetos artísticos, e está qualificado para executar tarefas únicas de construção de cascos. Anish Kapoor solicitou a graduados em física e arte que fornecessem um pequeno modelo.
“Então eu fiz um espécime de 2 x 3 metros, uma peça curva e polida bem lisa, e ele disse: 'Ah, você conseguiu, você é o único que conseguiu', porque ele estava procurando há dois anos. Encontre alguém que faça isso”, disse Silva.
O plano original era que a PSI fabricasse e construísse a escultura por completo e, em seguida, a transportasse para o sul do Oceano Pacífico, através do Canal do Panamá, e para o norte, ao longo do Oceano Atlântico e da Hidrovia São Lourenço, até um porto no Lago Michigan. Edward Ulir, CEO da Millennium Park Inc., afirmou que um sistema de transporte especialmente projetado o levaria até o Millennium Park. Restrições de tempo e questões práticas forçaram a mudança desses planos. Assim, os painéis curvos tiveram que ser fixados para o transporte e levados de caminhão até Chicago, onde a MTH montou a subestrutura e a superestrutura, e conectou os painéis à superestrutura.
O acabamento e o polimento das soldas do Cloud Gate para lhes conferir uma aparência impecável foram um dos aspectos mais difíceis da instalação e montagem no local. O processo de 12 etapas é finalizado com a aplicação de um verniz de brilho, semelhante ao polidor de joias.
“Basicamente, trabalhamos neste projeto por cerca de três anos, fabricando essas peças”, disse Silva. “É um trabalho árduo. Leva muito tempo para descobrir como fazer e resolver os detalhes; sabe, só para chegar à perfeição. A maneira como usamos a tecnologia da computação e a boa e velha metalurgia é uma combinação de forjamento e tecnologia aeroespacial.”
Ele disse que é difícil fazer algo tão grande e pesado com alta precisão. As maiores placas tinham em média 2,1 metros de largura e 3,3 metros de comprimento, e pesavam 680 quilos.
“Fazer todo o trabalho de CAD e criar os desenhos técnicos para a obra é um projeto grande por si só”, diz Silva. “Usamos tecnologia informática para medir as placas e avaliar com precisão a sua forma e curvatura, para que se encaixem corretamente.”
“Fizemos uma simulação por computador e depois a dividimos”, disse Silva. “Usei minha experiência em construção de cascas e tive algumas ideias sobre como segmentar as formas para que as linhas de junção funcionassem e pudéssemos obter os melhores resultados em termos de qualidade.”
Algumas placas são quadradas, outras têm formato de fatia de pizza. Quanto mais próximas da transição abrupta, mais se assemelham a uma fatia de pizza e maior é o raio da transição radial. Na parte superior, são mais planas e maiores.
O corte a plasma permite cortar aço inoxidável 316L com espessura de 6 a 9,5 mm, diz Silva, que já é suficientemente resistente por si só. “O verdadeiro desafio é dar às enormes placas uma curvatura bastante precisa. Isso é feito através da modelagem e fabricação muito precisas da estrutura do sistema de reforço para cada placa. Dessa forma, podemos determinar com exatidão o formato de cada placa.”
As placas são laminadas em rolos 3D que a PSI projetou e fabricou especificamente para essa finalidade (ver fig. 1). “É como um primo dos rolos britânicos. Usamos a mesma tecnologia das asas para laminá-las”, disse Silva. Cada painel é dobrado movendo-o para frente e para trás sobre os rolos, ajustando a pressão até que os painéis estejam com uma precisão de 0,01″ (0,254 mm) da dimensão desejada. Segundo ele, a alta precisão necessária dificulta a conformação uniforme das placas.
Em seguida, o soldador solda o arame tubular à estrutura do sistema de nervuras internas. "Na minha opinião, o arame tubular é uma ótima maneira de criar soldas estruturais em aço inoxidável", explica Silva. "Isso proporciona soldas de alta qualidade, com foco na fabricação e em um excelente acabamento."
Todas as superfícies das placas são lixadas à mão e fresadas em uma máquina para que se encaixem perfeitamente, com precisão de milésimos de polegada (ver fig. 2). As dimensões são verificadas com equipamentos de medição e escaneamento a laser de alta precisão. Por fim, a placa é polida até obter um acabamento espelhado e revestida com uma película protetora.
Cerca de um terço dos painéis, juntamente com a base e a estrutura interna, foram montados em uma estrutura de teste antes do envio dos painéis de Auckland (ver figuras 3 e 4). O procedimento de revestimento foi planejado e várias pequenas tábuas foram soldadas para uni-las. "Assim, quando montamos tudo em Chicago, sabíamos que se encaixaria", disse Silva.
A temperatura, o tempo e a vibração do carrinho podem fazer com que a chapa enrolada se solte. A grade com nervuras foi projetada não apenas para aumentar a rigidez da chapa, mas também para manter sua forma durante o transporte.
Portanto, quando a malha de reforço está no interior, a placa é tratada termicamente e resfriada para aliviar a tensão do material. Para evitar ainda mais danos durante o transporte, são feitos suportes individuais para cada prato, que então é carregado em contêineres, aproximadamente quatro por vez.
Os contêineres foram então carregados com produtos semiacabados, cerca de quatro por vez, e enviados para Chicago com as equipes da PSI para instalação pelas equipes da MTH. Um deles é um especialista em logística que coordena o transporte, e o outro é um supervisor na área técnica. Ele trabalha diariamente com a equipe da MTH e ajuda a desenvolver novas tecnologias conforme necessário. "Com certeza, ele foi uma parte muito importante do processo", disse Silva.
Lyle Hill, presidente da MTH, afirmou que a MTH Industries foi inicialmente encarregada de ancorar a escultura etérea ao solo e instalar a superestrutura, soldando posteriormente as chapas e realizando o lixamento e polimento finais, cortesia da PSI Technical Management. A escultura implica um equilíbrio entre arte e praticidade, teoria e realidade, tempo necessário e tempo planejado.
Lou Czerny, vice-presidente de engenharia e gerente de projetos da MTH, disse estar interessado na singularidade do projeto. "Até onde sabemos, coisas estão acontecendo neste projeto específico que nunca foram feitas ou sequer consideradas antes", afirmou Czerny.
Mas trabalhar em uma obra inédita exige engenhosidade e flexibilidade no local para lidar com problemas imprevistos e responder às perguntas que surgem ao longo do caminho:
Como fixar 128 painéis de aço inoxidável do tamanho de um carro a uma superestrutura permanente usando luvas de proteção? Como soldar um feixe gigante em forma de arco sem depender dele? Como penetrar uma solda sem poder soldar por dentro? Como obter um acabamento espelhado perfeito em soldas de aço inoxidável em campo? O que acontece se ele for atingido por um raio?
Czerny disse que o primeiro indício de que este seria um projeto excepcionalmente complexo surgiu quando a construção e a instalação do equipamento de 13.600 kg (30.000 libras) começaram. Estrutura de aço que sustenta a escultura.
Embora o aço estrutural com alto teor de zinco fornecido pela PSI para montar a base da subestrutura fosse relativamente fácil de fabricar, a plataforma para a subestrutura estava localizada metade acima do restaurante e metade acima do estacionamento, cada uma em uma altura diferente.
“Então a base está meio que em balanço e instável”, disse Czerny. “Onde colocamos grande parte desse aço, inclusive no início da própria laje, tivemos que forçar o guindaste a entrar em um buraco de 1,5 metro.”
Czerny afirmou que eles utilizaram um sistema de ancoragem muito sofisticado, incluindo um sistema de pré-tensionamento mecânico semelhante aos usados ​​na mineração de carvão e algumas âncoras químicas. Uma vez que a base da estrutura de aço esteja ancorada no concreto, uma superestrutura deve ser construída para a qual a estrutura será fixada.
“Começamos a instalar o sistema de treliças usando dois grandes anéis de aço inoxidável 304 fabricados sob medida — um na extremidade norte da estrutura e outro na extremidade sul”, diz Czerny (veja a Figura 3). Os anéis são fixados com treliças tubulares que se cruzam. A subestrutura do núcleo do anel é seccionada e parafusada no lugar usando soldagem GMAW, soldagem com eletrodo revestido e reforços soldados.
“Portanto, existe uma grande superestrutura que ninguém jamais viu; ela serve puramente como arcabouço estrutural”, disse Czerny.
Apesar dos melhores esforços para projetar, desenvolver, fabricar e instalar todos os componentes necessários para o projeto em Auckland, esta escultura é inédita e novos caminhos sempre trazem consigo rebarbas e arranhões. Da mesma forma, adequar o conceito de fabricação de uma empresa ao de outra não é tão simples quanto passar o bastão. Além disso, a distância física entre os locais causou atrasos na entrega, tornando lógica a produção no próprio local.
“Embora os procedimentos de montagem e soldagem tenham sido planejados com antecedência em Auckland, as condições reais do local exigiram criatividade de todos”, disse Silva. “E a equipe do sindicato é realmente ótima.”
Durante os primeiros meses, a rotina diária da MTH consistia em determinar o que o trabalho do dia envolvia e qual a melhor maneira de fabricar alguns dos componentes da montagem do subchassi, bem como alguns amortecedores, braços, pinos e linguetas. Er disse que seriam necessários pula-pulas para criar um sistema de revestimento temporário.
“É um processo contínuo de design e produção em tempo real para manter tudo em movimento e chegar ao campo rapidamente. Passamos muito tempo organizando o que temos, em alguns casos redesenhando e redesenhando, e então produzindo as peças de que precisamos.
“Literalmente, na terça-feira teremos 10 itens para entregar no local na quarta-feira”, disse Hill. “Temos muito trabalho extra e muito trabalho na loja feito no meio da noite.”
“Cerca de 75% dos componentes de suspensão dos aparadores são fabricados ou modificados no local”, disse Czerny. “Algumas vezes, literalmente compensamos um dia de 24 horas. Eu fiquei na loja até as 2h ou 3h da manhã, fui para casa tomar banho, busquei o trabalho às 17h30 e ainda me molhei.”
O sistema de suspensão temporária da MTN para montagem do casco consiste em molas, suportes e cabos. Todas as juntas entre as placas são parafusadas temporariamente. "Assim, toda a estrutura fica mecanicamente conectada, suspensa internamente por 304 treliças", disse Czerny.
Começam pela cúpula na base da escultura omgala – “o umbigo do umbigo”. A cúpula foi suspensa nas treliças usando um sistema temporário de suspensão de quatro pontos, composto por ganchos, cabos e molas. Czerny disse que a mola proporciona “elasticidade” à medida que mais placas são adicionadas. As molas são então ajustadas com base no peso adicionado por cada placa para equilibrar toda a escultura.
Cada uma das 168 pranchas possui seu próprio sistema de suspensão com molas de quatro pontos, garantindo sustentação individual. "A ideia é não superestimar as junções, pois elas são montadas para atingir um espaçamento de 0/0", disse Cerny. "Se uma prancha encostar na prancha de baixo, pode ocorrer empenamento e outros problemas."
Como prova da precisão da PSI, a montagem é excelente, com pouquíssima folga. "A PSI fez um trabalho fantástico na fabricação dos painéis", diz Czerny. "Dou-lhes crédito porque, no final, tudo se encaixa perfeitamente. O equipamento é realmente de alta qualidade, o que para mim é simplesmente fantástico. Estamos falando literalmente de milésimos de polegada. A placa montada tem uma borda fechada."
“Quando terminam a montagem, muita gente acha que está pronto”, disse Silva, não só porque as juntas são perfeitas, mas também porque as peças totalmente montadas e as placas polidas como espelho refletem o ambiente ao redor. Mas as juntas de topo são visíveis, enquanto o mercúrio líquido não tem juntas. Além disso, a escultura teve que ser totalmente soldada para preservar sua integridade estrutural para as gerações futuras, explicou Silva.
A conclusão do Cloud Gate teve que ser adiada durante a grande inauguração do parque no outono de 2004, então omhalus se tornou um GTAW vivo, e isso durou vários meses.
“É possível ver pequenos pontos marrons por toda a estrutura, que são juntas de solda TIG”, disse Czerny. “Começamos a restaurar as tendas em janeiro.”
“O próximo grande desafio de produção para este projeto foi soldar uma junta sem perder a precisão da forma devido à contração da solda”, disse Silva.
Segundo Czerny, a soldagem a plasma proporciona a resistência e a rigidez necessárias com risco mínimo para a chapa. Uma mistura de 98% de argônio e 2% de hélio é a melhor para reduzir a poluição e melhorar a fusão.
Os soldadores utilizam técnicas de soldagem a plasma com penetração total, usando fontes de energia Thermal Arc® e conjuntos especiais de trator e tocha projetados e utilizados pela PSI.