Viziunea lui Anish Kapoor pentru sculptura Cloud Gate din Millennium Park din Chicago este ca aceasta să semene cu mercurul lichid, reflectând lin orașul înconjurător. Atingerea acestei integrități este o muncă făcută cu dragoste.
„Ceea ce am vrut să fac cu Millennium Park a fost să încorporez orizontul orașului Chicago... astfel încât oamenii să poată vedea norii plutind în el și aceste clădiri foarte înalte reflectate în lucrare. Apoi, deoarece are forma unei uși, participantul, privitorul, va putea intra în această cameră foarte adâncă, care, într-un fel, acționează asupra propriei reflexii în același mod în care aspectul lucrării acționează asupra reflexiei orașului înconjurător.” – artistul britanic de renume mondial Anish Kapoor, sculptorul Porții Norilor
Privind suprafața calmă a acestei sculpturi monumentale din oțel inoxidabil, este greu de ghicit cât de mult metal și curaj se ascund sub ea. Cloud Gate ascunde poveștile a peste 100 de fabricanți de metal, tăietori, sudori, montatori, ingineri, tehnicieni, montatori și manageri – în peste 5 ani de lucru.
Mulți au lucrat ore întregi, au lucrat în ateliere în miez de noapte, au ridicat corturi pe șantiere și au trudit la temperaturi de 43 de grade Celsius, purtând costume complete Tyvek® și semimăști. Unii lucrează împotriva gravitației, atârnând de hamuri, ținând unelte și lucrând pe pante alunecoase. Totul merge puțin (și mult mai departe) pentru a face imposibilul posibil.
Transformarea conceptului sculptorului Anish Kapoor despre nori plutitori eterici într-o sculptură din oțel inoxidabil de 110 tone, lungă de 20 de metri și înaltă de 33 de metri a fost sarcina echipelor Performance Structures Inc. (PSI), Oakland, California, și MTH. Villa Park, Illinois. La cea de-a 120-a aniversare, MTH este unul dintre cei mai vechi antreprenori de structuri din oțel și sticlă din zona Chicago.
Cerințele pentru implementarea proiectului vor depinde de performanța artistică, ingeniozitatea, abilitățile mecanice și know-how-ul de fabricație al ambelor companii. Sunt fabricate echipamente personalizate și chiar construite pentru proiect.
Unele dintre problemele proiectului provin din forma sa ciudat de curbată – un punct sau un buric inversat – iar altele din dimensiunea sa pură. Sculpturile au fost construite de două companii diferite în locații diferite, la mii de kilometri distanță, ceea ce a creat probleme cu transportul și stilurile de lucru. Multe procese care trebuie efectuate pe teren sunt dificil de realizat în atelier, darămite pe teren. Marea dificultate apare pur și simplu pentru că o astfel de structură nu a mai fost creată niciodată. Deci, nicio legătură, niciun plan, nicio foaie de parcurs.
Ethan Silva de la PSI are o vastă experiență în construcția de carene, mai întâi pe nave și mai târziu în alte proiecte artistice, și este calificat să îndeplinească sarcini unice de construcție a carenelor. Anish Kapoor a cerut absolvenților de fizică și arte să ofere o machetă de mici dimensiuni.
„Așa că am făcut un specimen de 2 x 3 metri, o piesă lustruită, curbată, foarte netedă, iar el a spus: «A, tu ai reușit, ești singurul care a reușit», pentru că o caută de doi ani. Găsește pe cineva care este și va face treaba”, a spus Silva.
Planul inițial era ca PSI să fabrice și să construiască sculptura în întregime și apoi să o expedieze pe întreaga piesă la sud de Pacific, prin Canalul Panama, la nord de-a lungul Atlanticului și de-a lungul Căii Maritime St. Lawrence până la un port de pe Lacul Michigan. Edward Ulir, CEO al Millennium Park Inc. Conform comunicatului, un sistem de transport special conceput îl va duce la Millennium Park. Constrângerile de timp și aspectele practice au forțat schimbarea acestor planuri. Astfel, panourile curbate au trebuit să fie fixate pentru transport și transportate cu camionul la Chicago, unde MTH a asamblat substructura și suprastructura și a conectat panourile la suprastructură.
Finisarea și lustruirea sudurilor Cloud Gate pentru a le oferi un aspect perfect a fost unul dintre cele mai dificile aspecte ale instalării și asamblării la fața locului. Procesul în 12 pași este finalizat prin aplicarea unui fard de obraz strălucitor, similar cu lustruirea bijuteriilor.
„Practic, am lucrat la acest proiect timp de aproximativ trei ani, realizând aceste piese”, a spus Silva. „Este o muncă grea. Este nevoie de mult timp pentru a-ți da seama cum să o faci și pentru a pune la punct detaliile; știți voi, pur și simplu pentru a le aduce la perfecțiune. Modul în care folosim tehnologia computerizată și vechea prelucrare a metalelor este o combinație între forjare și tehnologia aerospațială.”
Potrivit spuselor sale, este dificil să faci ceva atât de mare și greu cu o precizie ridicată. Cele mai mari plăci aveau o lățime medie de 2,1 metri și o lungime de 3,3 metri și cântăreau 650 kg.
„Realizarea tuturor lucrărilor CAD și crearea desenelor de atelier pentru lucrare reprezintă un proiect amplu în sine”, spune Silva. „Folosim tehnologia computerizată pentru a măsura plăcile și a evalua cu precizie forma și curbura acestora, astfel încât să se potrivească corect între ele.”
„Am făcut o simulare pe calculator și apoi am împărțit-o în două părți”, a spus Silva. „Mi-am folosit experiența în construcția de carcase și aveam câteva idei despre cum să segmentez formele astfel încât liniile de cusătură să funcționeze, pentru a putea obține rezultate de cea mai bună calitate.”
Unele plăci sunt pătrate, altele au formă de plăcintă. Cu cât sunt mai aproape de tranziția ascuțită, cu atât au mai multă formă de plăcintă și cu atât raza tranziției radiale este mai mare. În partea superioară sunt mai plate și mai mari.
„Plasma taie oțel inoxidabil 316L cu grosimea de 6 mm până la 1 mm”, spune Silva, „oțel suficient de rezistent de unul singur”. „Adevărata provocare este de a da plăcilor uriașe o curbură destul de precisă. Acest lucru se realizează prin modelarea și fabricarea foarte precisă a cadrului sistemului de nervuri pentru fiecare placă. În acest fel, putem determina cu exactitate forma fiecărei plăci.”
Plăcile sunt laminate pe role 3D pe care PSI le-a proiectat și fabricat special pentru laminarea acestor plăci (vezi fig. 1). „Este un fel de rudă a rolelor britanice. Le rulăm folosind aceeași tehnologie ca și aripioarele”, a spus Silva. Îndoiți fiecare panou mișcându-l înainte și înapoi pe role, ajustând presiunea asupra rolelor până când panourile se află la o distanță de 0,01″ față de dimensiunea dorită. Potrivit acestuia, precizia ridicată necesară face dificilă formarea uniformă a tablelor.
Sudorul sudează apoi sârma cu miez de flux la structura sistemului nervurat intern. „În opinia mea, sârma cu miez de flux este o modalitate excelentă de a crea suduri structurale din oțel inoxidabil”, explică Silva. „Acest lucru vă oferă suduri de înaltă calitate, cu accent pe fabricație și aspect deosebit.”
Toate suprafețele plăcilor sunt șlefuite manual și frezate la o mașină pentru a fi tăiate la miimi de inch, astfel încât să se potrivească una cu cealaltă (vezi fig. 2). Verificați dimensiunile cu echipamente de măsurare precise și scanare laser. În cele din urmă, placa este lustruită până la un finisaj oglindă și acoperită cu o folie protectoare.
Aproximativ o treime din panouri, împreună cu baza și structura internă, au fost asamblate într-un ansamblu de testare înainte ca panourile să fie expediate din Auckland (vezi figurile 3 și 4). Am planificat procedura de îmbinare cu plăcile și am sudat prin îmbinare mai multe plăci mici. „Așa că, atunci când l-am asamblat în Chicago, știam că se va potrivi”, a spus Silva.
Temperatura, timpul și vibrațiile căruciorului pot cauza slăbirea tablei laminate. Grilajul cu nervuri este conceput nu numai pentru a crește rigiditatea plăcii, ci și pentru a menține forma acesteia în timpul transportului.
Prin urmare, atunci când plasa de armare se află în interior, placa este tratată termic și răcită pentru a reduce tensiunea materialului. Pentru a preveni deteriorarea în timpul transportului, se confecționează suporturi pentru fiecare vas, apoi se încarcă în containere, aproximativ câte patru.
Containerele au fost apoi încărcate cu produse semifabricate, câte patru odată, și trimise la Chicago împreună cu echipele PSI pentru instalare împreună cu echipele MTH. Unul dintre ei este logistician și coordonează transportul, iar celălalt este supervizor în zona tehnică. El lucrează zilnic cu personalul MTH și ajută la dezvoltarea de noi tehnologii, după cum este necesar. „Desigur, el a fost o parte foarte importantă a procesului”, a spus Silva.
Lyle Hill, președintele MTH, a declarat că MTH Industries a fost inițial însărcinată cu ancorarea sculpturii eterice la sol și instalarea suprastructurii, apoi sudarea tablelor la aceasta și efectuarea șlefuirii și lustruirii finale, prin amabilitatea PSI Technical Management. Sculptura implică un echilibru între artă și practică, teorie și realitate, timpul necesar și timpul planificat.
Lou Czerny, vicepreședinte de inginerie și manager de proiect la MTH, a declarat că este interesat de unicitatea proiectului. „Din câte știm, există lucruri care se întâmplă în cadrul acestui proiect anume care nu au mai fost făcute până acum sau nu au fost niciodată luate în considerare până acum”, a spus Czerny.
Însă lucrul la o lucrare inedită necesită flexibilitate și ingeniozitate la fața locului pentru a face față problemelor neprevăzute și a răspunde la întrebările care apar pe parcurs:
Cum atașezi 128 de panouri din oțel inoxidabil de mărimea unei mașini la o suprastructură permanentă purtând mănuși de copii? Cum lipești o fasole gigantică în formă de arc fără să te bazezi pe ea? Cum pot penetra o sudură fără să pot suda din interior? Cum obții finisajul perfect oglindă al sudurilor din oțel inoxidabil pe teren? Ce se întâmplă dacă îl lovește un fulger?
Czerny a spus că primul indiciu că acesta va fi un proiect excepțional de complex a fost atunci când a început construcția și instalarea echipamentului de 13.000 de kilograme. Structura de oțel susține sculptura.
Deși oțelul structural cu conținut ridicat de zinc furnizat de PSI pentru asamblarea bazei substructurii a fost relativ ușor de fabricat, platforma substructurii se afla la jumătate deasupra restaurantului și la jumătate deasupra parcării, fiecare la o înălțime diferită.
„Deci baza este cumva în consolă și instabilă”, a spus Czerny. „Unde am pus mult din acest oțel, inclusiv la începutul plăcii, a trebuit să forțăm macaraua într-o gaură de 1,5 metri.”
Czerny a spus că au folosit un sistem de ancorare foarte sofisticat, inclusiv un sistem mecanic de pretensionare similar cu cel utilizat în mineritul cărbunelui și unele ancore chimice. Odată ce baza structurii de oțel este ancorată în beton, trebuie construită o suprastructură de care va fi atașată învelișul.
„Am început instalarea sistemului de grinzi folosind două inele O mari din oțel inoxidabil 304 fabricate - unul la capătul nordic al structurii și unul la capătul sudic”, spune Czerny (vezi Figura 3). Inelele sunt fixate cu grinzi tubulare care se intersectează. Subcadrul miezului inelar este secționat și fixat cu șuruburi folosind GMAW, sudură cu bare și rigidizări sudate.
„Deci, există o suprastructură atât de mare pe care nimeni nu a văzut-o vreodată; este doar pentru cadrul structural”, a spus Czerny.
În ciuda eforturilor depuse pentru a proiecta, proiecta, fabrica și instala toate componentele necesare pentru proiectul din Auckland, această sculptură este fără precedent, iar noile căi sunt întotdeauna însoțite de bavuri și zgârieturi. În mod similar, potrivirea conceptului de fabricație al unei companii cu altul nu este la fel de ușoară ca predarea ștafetei. În plus, distanța fizică dintre locații a cauzat întârzieri la livrare, ceea ce a făcut logică producția la fața locului.
„Deși procedurile de asamblare și sudare au fost planificate în Auckland dinainte, condițiile reale de la fața locului au impus creativitatea tuturor”, a spus Silva. „Iar personalul sindical este cu adevărat grozav.”
În primele luni, rutina zilnică a MTH a fost să determine ce presupunea munca zilei și cum să fabrice cel mai bine unele dintre componentele ansamblului subcadru, precum și unele dintre lonjeroane, „amortizoare”, brațe, știfturi și prezoane. Potrivit lui Ayr, bețele pogo sunt necesare pentru a crea un sistem de siding temporar.
„Este un proces continuu de proiectare și producție, care asigură o mișcare rapidă a produselor și permite livrarea lor pe teren. Petrecem mult timp sortând ceea ce avem, în unele cazuri reproiectând și reproiectând, apoi producând piesele de care avem nevoie.”
„Marți, la propriu, vom avea 10 lucruri pe care trebuie să le livrăm la magazin miercuri”, a spus Hill. „Avem multe ore suplimentare de lucru și multă muncă în magazin făcută în miez de noapte.”
„Aproximativ 75% din componentele suspensiei bufetului sunt fabricate sau modificate pe teren”, a spus Czerny. „De câteva ori am recuperat literalmente o zi de lucru de 24 de ore. Am stat în magazin până la 2, 3 dimineața și m-am dus acasă să fac un duș, am ridicat la 5:30 și tot m-am udat.”
Sistemul de suspensie temporară MTN pentru asamblarea corpului navei constă din arcuri, lonjere și cabluri. Toate îmbinările dintre plăci sunt fixate temporar cu șuruburi. „Astfel, întreaga structură este conectată mecanic, suspendată din interior pe 304 grinzi”, a spus Czerny.
Acestea încep de la cupola de la baza sculpturii omgala – „buricul buricului”. Cupola a fost suspendată de grinzi folosind un sistem temporar de susținere cu arc în patru puncte, format din cârlige, cabluri și arcuri. Czerny a spus că arcul oferă „rezistență” pe măsură ce se adaugă mai multe scânduri. Arcurile sunt apoi ajustate în funcție de greutatea adăugată de fiecare placă pentru a echilibra întreaga sculptură.
Fiecare dintre cele 168 de plăci are propriul sistem de susținere cu suspensie în patru puncte, astfel încât este susținută individual. „Ideea este să nu supraevaluăm nicio îmbinare, deoarece aceste îmbinări sunt asamblate pentru a obține un spațiu de 0/0”, a spus Cerny. „Dacă placa lovește placa de dedesubt, poate duce la deformare și alte probleme.”
Ca o dovadă a preciziei PSI, asamblarea este foarte bună, cu puțin joc. „PSI a făcut o treabă fantastică la realizarea panourilor”, spune Czerny. „Le dau credit pentru că, în final, se potrivește perfect. Potrivirea este atât de bună încât mie mi se potrivește. Vorbim literalmente despre miimi de inch. Placa asamblată are o margine închisă.”
„Când termină asamblarea, mulți oameni cred că au terminat”, a spus Silva, nu doar pentru că îmbinările sunt strânse, ci și pentru că piesele complet asamblate, cu plăcile lor cu finisaj oglindă și lustruire excelentă, au intrat în joc, reflectând împrejurimile. Dar îmbinările cap la cap sunt vizibile, mercurul lichid nu are îmbinări. În plus, sculptura a trebuit să fie complet sudată pentru a-și păstra integritatea structurală pentru generațiile viitoare, a spus Silva.
Finalizarea Porții Norilor a trebuit să fie amânată în timpul marii deschideri a parcului din toamna anului 2004, așa că omhalus a devenit un GTAW viu, iar acest lucru a continuat timp de câteva luni.
„Puteți vedea mici pete maronii peste tot în jurul structurii, care sunt îmbinări prin lipire TIG”, a spus Czerny. „Am început restaurarea corturilor în ianuarie.”
„Următoarea provocare majoră de producție pentru acest proiect a fost sudarea unei îmbinări fără a pierde precizia formei din cauza contracției la sudură”, a spus Silva.
Potrivit lui Czerny, sudarea cu plasmă oferă rezistența și rigiditatea necesare cu un risc minim pentru tablă. Un amestec de 98% argon și 2% heliu este cel mai bun pentru reducerea poluării și îmbunătățirea fuziunii.
Sudorii folosesc tehnici de sudare cu plasmă tip gaură de cheie, utilizând surse de alimentare cu arc termic® și ansambluri speciale de tractor și torță proiectate și utilizate de PSI.