A visão de Anish Kapoor para a escultura Cloud Gate no Millennium Park de Chicago é que ela se assemelhe a mercúrio líquido, refletindo perfeitamente a cidade ao redor. Alcançar essa perfeição é um trabalho feito com amor.
“O que eu queria fazer no Millennium Park era criar algo que se integrasse à paisagem urbana de Chicago… para que as pessoas vissem as nuvens flutuando e aqueles prédios altíssimos refletidos na obra. Então, devido ao formato da porta, o participante, o público, poderá entrar nesta sala profunda, de modo que a obra, ao refletir uma pessoa, cria o mesmo efeito que o exterior da obra cria ao refletir os elementos da cidade ao redor.” – Anish Kapoor, artista britânico de renome mundial e 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, serralheiros, instaladores e gerentes — tudo isso ao longo de cinco anos.
Muitos trabalhavam em regime de horas extras, realizando trabalhos em oficinas no meio da noite, acampando no local e labutando em temperaturas de 43 graus Celsius, vestindo macacões Tyvek® completos e respiradores semifaciais. Alguns trabalhavam em posições que desafiavam a gravidade, pendurados por cintos de segurança enquanto seguravam ferramentas e trabalhando em declives escorregadios. Tudo ia um pouco além (e muito além) para tornar o impossível possível.
Transformar o conceito de nuvens etéreas flutuantes do escultor Anish Kapoor em uma escultura de aço inoxidável de 110 toneladas, 20 metros de comprimento e 10 metros de altura foi a tarefa da empresa fabricante Performance Structures Inc. (PSI), de Oakland, Califórnia, e da MTH, de Villa Park, Illinois. Em seu 120º aniversário, a MTH é uma das mais antigas empresas de projeto estrutural de metal e vidro da região de Chicago.
Os requisitos para a realização do projeto exigirão a execução artística, a engenhosidade, as habilidades mecânicas e o conhecimento de fabricação de ambas as empresas. Elas personalizaram e até mesmo construíram equipamentos para o projeto.
Alguns dos desafios do projeto decorrem de seu formato peculiarmente curvo – um ponto ou um 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 variações nos métodos de trabalho. Muitos processos que precisam ser realizados em campo são difíceis de executar em uma oficina, quanto mais em campo. Grande parte da dificuldade surge simplesmente porque uma estrutura como essa nunca foi criada antes. Portanto, não há referências, plantas ou roteiro.
Ethan Silva, da PSI, possui vasta experiência em construção de estruturas, inicialmente em navios e posteriormente em outros projetos artísticos, estando qualificado para tarefas únicas de construção de estruturas. Anish Kapoor solicitou a graduados em física e arte que fornecessem um pequeno modelo.
“Então eu fiz uma amostra de 2 x 3 metros, uma peça curva e polida bem lisa, e ele disse: 'Ah, você conseguiu, você é a única que conseguiu', porque ele estava procurando há dois anos por alguém que fizesse isso”, disse Silva.
O plano original era que a PSI fabricasse e construísse a escultura por completo e, em seguida, a enviasse inteira para o sul do Oceano Pacífico, através do Canal do Panamá, seguindo para o norte ao longo do Oceano Atlântico e pela Hidrovia São Lourenço até um porto no Lago Michigan, de acordo com Edward Uhlir, diretor executivo da Millennium Park Inc. Segundo o comunicado, um sistema de esteiras especialmente projetado a transportaria até o Millennium Park. Restrições de tempo e questões práticas forçaram a mudança desses planos. Portanto, os painéis curvos tiveram que ser reforçados para o transporte e levados de caminhão até Chicago, onde a MTH montaria a subestrutura e a superestrutura, e conectaria os painéis à superestrutura.
O acabamento e o polimento das soldas do Cloud Gate para um aspecto impecável foram um dos aspectos mais difíceis da instalação e montagem em campo. O processo de 12 etapas termina com a aplicação de um produto de polimento brilhante, semelhante ao usado por joalheiros.
“Então, basicamente, trabalhamos nesse projeto por cerca de três anos, fabricando essas peças”, disse Silva. “É um trabalho árduo. Boa parte desse tempo é gasto descobrindo como fazer e resolvendo os detalhes; sabe, apenas aperfeiçoando. A maneira como usamos a tecnologia da computação e a boa e velha metalurgia é uma combinação de forjamento e tecnologia aeroespacial.”
É difícil fabricar algo tão grande e pesado com precisão, disse ele. Os maiores pratos tinham em média 2,13 metros de largura por 3,35 metros de comprimento e pesavam 680 quilos.
“Fazer todo o trabalho de CAD e criar os desenhos técnicos para a peça é, na verdade, um grande projeto em si”, diz Silva. “Usamos tecnologia de computador para medir as placas e avaliar com precisão sua forma e curvatura para que se encaixem corretamente.”
“Fizemos modelagem por computador e depois a dividimos”, disse Silva. “Usei minha experiência com 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 possíveis.”
Algumas placas tectônicas são quadradas, outras têm formato de fatia de pizza. Quanto mais próximas de uma transição acentuada, mais em formato de fatia de pizza elas se tornam e maior é a transição radial. No topo, elas são mais planas e maiores.
O corte a plasma permite o uso de aço inoxidável 316L com espessura de 1/4 a 3/8 de polegada, que já é suficientemente resistente por si só, afirma Silva. "O verdadeiro desafio é obter uma curvatura suficientemente precisa nas enormes placas. Isso é feito através da conformação e fabricação da estrutura do sistema de reforço para cada placa com muita precisão. Dessa forma, podemos definir com exatidão o formato de cada placa."
As placas são laminadas em rolos 3D que a PSI projetou e fabricou especificamente para essa finalidade (veja a Figura 1). "É uma espécie de primo dos rolos britânicos. Nós as laminamos usando uma técnica semelhante à de fabricação de para-lamas", disse Silva. Cada painel é dobrado movendo-o para frente e para trás sobre os rolos, ajustando a pressão até que os painéis estejam a uma precisão de 0,01 polegadas do tamanho desejado. A alta precisão exigida dificulta a conformação uniforme das chapas, explicou ele.
Em seguida, o soldador une o arame tubular à estrutura interna do sistema de nervuras. "Na minha opinião, o arame tubular é uma ótima maneira de criar soldas estruturais em aço inoxidável", explica Silva. "Ele proporciona soldas de alta qualidade, com foco na produção e um excelente acabamento."
As superfícies das placas são totalmente lixadas à mão e fresadas à máquina para atingir a precisão desejada de milésimos de polegada, garantindo o encaixe perfeito entre as peças (ver Figura 2). As dimensões são verificadas com equipamentos de medição de precisão e escaneamento a laser. 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 erguidos na montagem de teste antes do envio dos painéis de Auckland (ver Figuras 3 e 4). Planejamos o procedimento de revestimento e fizemos algumas soldagens de juntas em algumas placas pequenas para uni-las. "Então, quando montamos tudo em Chicago, sabíamos que ia encaixar", disse Silva.
A temperatura, o tempo e a vibração do caminhão podem fazer com que a chapa enrolada se solte. A grade com nervuras não só aumenta a rigidez da chapa, como também mantém sua forma durante o transporte.
Portanto, com a malha de reforço na parte interna, a placa é tratada termicamente e resfriada para aliviar a tensão do material. Para evitar ainda mais danos durante o transporte, são fabricados suportes para cada placa, que são então carregadas em contêineres, cerca de 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 o responsável pela logística, que coordena o transporte, e o outro é o supervisor da área técnica. Ele trabalha diariamente com a equipe da MTH e ajuda a desenvolver novas tecnologias conforme necessário. "Ele foi, sem dúvida, uma parte fundamental do processo", disse Silva.
Lyle Hill, presidente da MTH, afirmou que a MTH Industries foi inicialmente encarregada de fixar a escultura etérea ao solo e instalar a superestrutura, soldando as chapas a ela e realizando o lixamento e polimento finais, com a orientação técnica da PSI. A conclusão da escultura representa um equilíbrio entre arte e praticidade; teoria e realidade; tempo necessário e tempo previsto.
Lou Cerny, vice-presidente de engenharia e gerente de projetos da MTH, disse que o que o interessa no projeto é a sua singularidade. "Pelo que sabemos, há coisas acontecendo neste projeto específico que nunca foram feitas antes, ou que nunca foram realmente consideradas antes", disse Cerny.
Mas trabalhar em um projeto inédito exige flexibilidade e engenhosidade no local para lidar com desafios imprevistos e responder a perguntas que surgem à medida que o trabalho avança:
Como encaixar 128 painéis de aço inoxidável do tamanho de um carro em uma superestrutura permanente, manuseando-os com o máximo cuidado? Como soldar um feixe gigante em forma de arco sem depender dele? Como penetrar uma solda sem poder soldar pelo lado de dentro? Como obter um acabamento espelhado perfeito em soldas de aço inoxidável em campo? O que acontecerá se um raio atingir a estrutura?
O primeiro sinal de que este seria um projeto excepcionalmente difícil, disse Cerny, foi quando a construção e a instalação do equipamento de 13.600 quilos (30.000 libras) começaram. A estrutura de aço que sustenta a escultura.
Embora o aço estrutural rico em zinco fornecido pela PSI para montar a base da subestrutura fosse relativamente simples de fabricar, o local da subestrutura estava situado metade sobre o restaurante e metade sobre o estacionamento, cada um a uma altura diferente.
“Então, a subestrutura é meio que em balanço e instável”, disse Cerny. “Onde colocamos grande parte desse aço, inclusive no início do trabalho com as chapas, tivemos que usar o guindaste para entrar em um buraco de 1,5 metro.”
Cerny afirmou que utilizaram um sistema de ancoragem altamente sofisticado, incluindo um sistema de pré-carga mecânica, semelhante ao utilizado na mineração de carvão, e algumas âncoras químicas. Uma vez que a subestrutura da estrutura de aço esteja fixada no concreto, é necessário construir uma superestrutura à qual o revestimento será acoplado.
“Começamos a instalar o sistema de treliças usando dois grandes anéis em forma de O fabricados em aço inoxidável 304 — um na extremidade norte da estrutura e outro na extremidade sul”, diz Cerny (ver Figura 3). Os anéis são mantidos unidos por treliças tubulares entrecruzadas. A subestrutura com núcleo em anel é construída em seções e parafusada no local usando soldagem GMAW, solda de barras e reforços soldados.
“Então existe uma grande superestrutura que ninguém nunca viu; ela serve estritamente para a estrutura de sustentação”, disse Cerny.
Apesar dos melhores esforços para projetar, fabricar e instalar todos os componentes necessários para o projeto em Auckland, esta escultura é inédita e desbravar novos caminhos sempre traz consigo alguns percalços. Da mesma forma, combinar o conceito de fabricação de uma empresa com o de outra não é tão simples quanto passar o bastão. Além disso, a distância física entre os locais causou atrasos na entrega, o que tornou lógica a fabricação de alguns componentes no próprio local.
“Embora os procedimentos de montagem e soldagem tenham sido planejados com antecedência em Oakland, as condições reais do local exigiram engenhosidade e adaptação 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 para a montagem da subestrutura, bem como algumas hastes, amortecedores, braços, pinos e linguetas. Os suportes flexíveis eram necessários para criar um sistema de revestimento temporário, disse Er.
“É um processo contínuo de projeto e fabricação sob demanda para manter tudo em andamento e entregar os produtos no local rapidamente. Passamos muito tempo analisando o que temos, redesenhando e redesenhando em alguns casos, e então fabricamos as peças necessárias.”
“Literalmente, teremos 10 itens na terça-feira que precisamos entregar no local na quarta-feira”, disse Hill. “Há muitas horas extras e muito trabalho na loja sendo feito no meio da noite.”
“Cerca de 75% dos componentes de suspensão das pranchas são fabricados ou modificados no local”, disse Cerny. “Algumas vezes, literalmente inventamos um dia de 24 horas. Eu ficava na loja até as 2h ou 3h da manhã, ia para casa tomar banho, buscava as encomendas às 5h30 e ainda me molhava.”
O sistema de suspensão temporária MTH para montagem da estrutura é composto por molas, suportes e cabos. Todas as juntas entre as placas são parafusadas temporariamente. "Assim, toda a estrutura é conectada mecanicamente, suspensa internamente, com 304 treliças", disse Cerny.
Começam pela cúpula na base da escultura ômhalus – “o umbigo do umbigo”. A cúpula foi suspensa nas treliças usando um sistema temporário de suspensão de quatro pontos com molas, composto por ganchos, cabos e molas. Cerny disse que a mola proporciona uma “flexibilidade” à medida que mais placas são adicionadas. As molas são então reajustadas com base no peso adicionado por cada placa para ajudar a equilibrar toda a escultura.
Cada uma das 168 tábuas possui seu próprio sistema de suspensão com molas de quatro pontos, garantindo suporte individual quando instalada. "A ideia é não sobrecarregar nenhuma das juntas, pois elas são montadas para atingir um espaçamento de 0/0", disse Cerny. "Se uma tábua bater na tábua de baixo, pode causar deformação e outros problemas."
Como prova da precisão do trabalho da PSI, a montagem ficou excelente, com pouquíssimas folgas. "A PSI fez um trabalho fantástico na fabricação dos painéis", diz Cerny. "Todo o mérito é deles, porque no final, tudo se encaixou perfeitamente. O acabamento ficou ótimo, o que é excelente para mim. Estamos falando de milésimos de polegada, literalmente. A placa é colocada com 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 com acabamento espelhado e altamente polido refletem o ambiente ao redor. Mas as juntas de topo são visíveis, enquanto o mercúrio líquido não tem juntas. Além disso, a escultura ainda precisava ser totalmente soldada para manter sua integridade estrutural para as gerações futuras, explicou Silva.
A conclusão do Cloud Gate teve que ser adiada durante a inauguração do parque no outono de 2004, então o omhalus foi um GTAW ao vivo, e isso durou alguns meses.
“É possível ver pequenos pontos marrons, que são juntas de solda TIG em toda a estrutura”, disse Cerny. “Começamos a reconstruir as tendas em janeiro.”
“O próximo grande desafio de fabricação para este projeto foi soldar a junta sem perder a precisão da forma devido à deformação por contração da soldagem”, disse Silva.
A soldagem a plasma proporciona a resistência e a rigidez necessárias com risco mínimo para a chapa, disse Cerny. Uma mistura de 98% de argônio e 2% de hélio funciona melhor para reduzir a incrustação e melhorar a fusão.
Os soldadores empregam técnicas de soldagem a plasma com penetração total, utilizando fontes de energia Thermal Arc® e conjuntos especiais de trator e tocha desenvolvidos e utilizados pela PSI.