Viziunea lui Anish Kapoor pentru sculptura Cloud Gate din Millennium Park din Chicago este ca aceasta să semene cu mercurul lichid, reflectând perfect orașul înconjurător. Realizarea acestei uniformități este o muncă făcută cu dragoste.
„Ceea ce am vrut să fac în Millennium Park a fost să creez ceva care să se încadreze în orizontul orașului Chicago... astfel încât oamenii să vadă norii plutind în el și acele clădiri foarte înalte reflectate în lucrare. Apoi, datorită formei sale în ușă, participantul, publicul, va putea intra în această cameră foarte adâncă, într-un fel, face același lucru cu reflexia unei persoane așa cum face exteriorul lucrării cu reflexia lucrurilor din jurul orașului.” – artistul britanic de renume mondial Anish Kapoor, sculptorul Cloud Gate
Privind suprafața calmă a acestei sculpturi monumentale din oțel inoxidabil, e 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, mecanici de tăiere, ingineri, tehnicieni, fierari, instalatori și manageri - toți de-a lungul a cinci ani.
Mulți lucrau ore suplimentare, făceau lucrări în atelier în miez de noapte, campau pe șantier și trudeau la temperaturi de 43 de grade Celsius, purtând costume complete Tyvek® și măști de respirat cu semi-mască. Unii lucrau în poziții care împiedicau gravitația, atârnând de centurile de siguranță în timp ce țineau unelte și lucrând pe pante alunecoase. Totul merge puțin (și mult mai departe) pentru a face imposibilul posibil.
Consolidarea 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 companiilor producătoare Performance Structures Inc. (PSI) din Oakland, California, și a MTH din Villa Park, Illinois. La cea de-a 120-a aniversare, MTH este unul dintre cei mai vechi antreprenori de proiectare structurală arhitecturală din metal și sticlă din zona Chicago.
Cerințele pentru realizarea proiectului vor valorifica execuția artistică, ingeniozitatea, abilitățile mecanice și know-how-ul de fabricație al ambelor companii. Acestea au personalizat și chiar au construit echipamente pentru proiect.
Unele dintre provocările proiectului provin din forma sa ciudat de curbată – un punct sau un buric inversat – și 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 realizate pe teren sunt dificil de realizat într-un mediu de atelier, darămite pe teren. Multe dificultăți apar pur și simplu pentru că o astfel de structură nu a mai fost creată niciodată. Deci, nu există referință, nu există plan, nu există foaie de parcurs.
Ethan Silva de la PSI are o vastă experiență în construcția de carapace, inițial pe nave și mai târziu în alte proiecte artistice, fiind calificat pentru sarcini unice de construcție a carapacelor. Anish Kapoor a cerut absolvenților de fizică și arte să ofere o machetă de mici dimensiuni.
„Așa că am făcut o mostră de 2 x 3 metri, o piesă lustruită, curbată, foarte netedă, iar el a spus: «A, tu ai făcut-o, ești singurul care a făcut-o», pentru că căuta de doi ani pe cineva care să o facă”, a spus Silva.
Planul inițial era ca PSI să fabrice și să construiască complet sculptura, apoi să o expedieze pe întreaga piesă la sud de Oceanul Pacific, prin Canalul Panama, la nord de-a lungul Oceanului Atlantic și de-a lungul Căii Maritime St. Lawrence până la un port de pe Lacul Michigan, potrivit lui Edward Uhlir, director executiv al Millennium Park Inc. Conform declarației, un sistem de transport special conceput o va transporta la Millennium Park. Constrângerile de timp și aspectele practice au forțat schimbarea acestor planuri. Prin urmare, panourile curbate au trebuit să fie pregătite pentru transport și transportate cu camionul la Chicago, unde MTH urma să asambla substructura și suprastructura și să conecteze panourile la suprastructură.
Finisarea și lustruirea sudurilor Porții Norilor pentru un aspect perfect a fost unul dintre cele mai dificile aspecte ale sarcinii de instalare și asamblare pe teren. Procesul în 12 pași se încheie cu un ruj strălucitor similar cu lustruirea de bijutier.
„Așa că am lucrat practic la acel proiect timp de aproximativ trei ani, fabricând aceste piese”, a spus Silva. „Este o treabă grea. O mare parte din acest timp este petrecut încercând să ne dăm seama cum să facem asta și să elaborăm detaliile; știți voi, pur și simplu perfecționându-l. Modul în care folosim tehnologia computerizată și prelucrarea metalelor de modă veche este combinația dintre forjare și tehnologia aerospațială.”
„Este dificil să faci ceva atât de mare și greu cu precizie”, a spus el. „Cele mai mari plăci aveau o lățime medie de 2,1 metri și o lungime de 3,3 metri și cântăreau 650 de kilograme.”
„Efectuarea tuturor lucrărilor CAD și crearea desenelor de atelier pentru lucrare este de fapt un proiect mare 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 modelare pe calculator și apoi am împărțit totul”, a spus Silva. „Mi-am folosit experiența în construcția de carcase și aveam câteva idei despre cum să segmentez formele pentru a face liniile de îmbinare să funcționeze, astfel încât să putem obține rezultate de cea mai bună calitate.”
Unele plăci sunt pătrate, altele au formă de plăcintă. Cu cât sunt mai aproape de o tranziție abruptă, cu atât au o formă mai de plăcintă și cu atât tranziția radială este mai mare. În partea de sus, sunt mai plate și mai mari.
„Cu plasmă se taie oțel inoxidabil 316L cu grosimea de 0,6 până la 0,9 cm, care este suficient de rezistent și singur”, spune Silva. „Adevărata provocare este de a obține plăcile uriașe la o curbură suficient de precisă. Acest lucru se realizează prin formarea și fabricarea foarte precisă a cadrului sistemului de nervuri pentru fiecare placă. În acest fel, putem defini cu precizie forma fiecărei plăci.”
Plăcile sunt laminate pe role 3D pe care PSI le-a proiectat și fabricat special pentru laminarea acestor plăci (vezi Figura 1). „Este un fel de rudă cu rolele britanice. Le rulăm folosind o tehnică similară cu cea de fabricare a apărătoarelor”, a spus Silva. Îndoiți fiecare panou mișcându-l înainte și înapoi pe role, ajustând presiunea asupra rolelor până când panourile se află la 0,01 inci de dimensiunea dorită. Precizia ridicată necesară face dificilă formarea uniformă a tablelor, a spus el.
Apoi, sudorul lipește miezul de flux la structura interioară a sistemului de nervuri. „În opinia mea, miezul de flux este o modalitate excelentă de a crea suduri structurale în oțel inoxidabil”, explică Silva. „Oferă suduri de înaltă calitate, cu un accent puternic pe producție și arată grozav.”
Întreaga suprafață a plăcilor este șlefuită manual și frezată la mașină pentru a fi tăiată cu precizia dorită de o miimi de inch, astfel încât toate să se potrivească între ele (vezi Figura 2). Verificați dimensiunile cu echipamente de măsurare de precizie 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 montate în cadrul asamblării de probă înainte ca panourile să fie expediate din Auckland (vezi figurile 3 și 4). Am planificat procedura de siding și am efectuat suduri prin îmbinare pe niște scânduri mici pentru a le uni. „Așa că, atunci când l-am asamblat în Chicago, știam că se va potrivi”, a spus Silva.
Temperatura, timpul și vibrațiile camionului pot provoca slăbirea tablei laminate. Grilajul cu nervuri nu este conceput doar pentru a crește rigiditatea plăcii, ci și pentru a menține forma acesteia în timpul transportului.
Prin urmare, cu plasa de armare 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 placă, care sunt apoi încărcate în containere, aproximativ patru odată.
Containerele au fost apoi încărcate în produse semifabricate, câte patru odată, și trimise la Chicago cu echipe PSI pentru instalare cu echipe MTH. Unul este responsabil de logistică și coordonează transportul, iar celălalt este supraveghetorul din 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 fixarea sculpturii eterice la sol și instalarea suprastructurii, apoi sudarea tablelor de aceasta și șlefuirea și lustruirea finală, prin amabilitatea PSI Technical guideline. Finalizarea sculpturii înseamnă un echilibru între artă și practică; teorie și realitate; timpul necesar și timpul programat.
Lou Cerny, vicepreședinte de inginerie și manager de proiect la MTH, a declarat că ceea ce îl interesează la acest proiect este unicitatea sa. „Din câte știm, în cadrul acestui proiect se întâmplă lucruri care nu au mai fost făcute până acum sau care nu au fost niciodată luate în considerare”, a spus Cerny.
Însă lucrul la o lucrare inedită necesită flexibilitate și ingeniozitate la fața locului pentru a face față provocărilor neprevăzute și a răspunde la întrebările care apar pe măsură ce lucrarea progresează:
Cum montezi 128 de panouri din oțel inoxidabil de mărimea unei mașini pe o suprastructură permanentă, manipulându-le cu mănuși de copii? Cum sudezi o fasole gigantică în formă de arc fără să te bazezi pe ea? Cum penetrezi o sudură fără să poți suda din interior? Cum obții un finisaj perfect oglindă pentru sudurile din oțel inoxidabil într-un mediu de teren? Ce se va întâmpla dacă este lovită de fulger?
Primul semn că acesta va fi un proiect excepțional de dificil, a spus Cerny, a fost momentul în care a început construcția și instalarea echipamentului de 13.000 de kilograme. Structura de oțel care susține sculptura.
Deși oțelul structural bogat în zinc furnizat de PSI pentru asamblarea bazei substructurii a fost relativ simplu de fabricat, șantierul substructurii a fost amplasat jumătate deasupra restaurantului și jumătate deasupra parcării, fiecare la o înălțime diferită.
„Deci, substructura este cam în consolă și șubredoasă”, a spus Cerny. „Unde am pus mult din acest oțel, inclusiv la începutul lucrării la placă, a trebuit să facem macaraua să intre într-o gaură de 1,5 metri.”
Cerny a spus că au folosit un sistem de ancorare extrem de sofisticat, inclusiv un sistem de preîncărcare mecanică, similar cu tipul de material folosit în mineritul cărbunelui, și unele ancore chimice. Odată ce substructura structurii de oțel este fixată în beton, este necesar să se construiască 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 Cerny (vezi Figura 3). Inelele sunt ținute împreună de grinzi tubulare intersectate. Subcadrul inelar este construit în secțiuni și fixat cu șuruburi in situ folosind sudură GMAW și bare și rigidizări sudate.
„Deci există o suprastructură mare pe care nimeni nu a văzut-o vreodată; este strict pentru structura de încadrare”, a spus Cerny.
În ciuda eforturilor depuse pentru a proiecta, fabrica și instala toate componentele necesare pentru proiectul din Auckland, această sculptură este fără precedent, iar deschiderea de noi căi vine întotdeauna cu bavuri și zgârieturi. De asemenea, combinarea conceptului de fabricație al unei companii cu cel al alteia nu este la fel de simplă ca predarea ștafetei. În plus, distanța fizică dintre locații a cauzat întârzieri la livrare, ceea ce a făcut ca o parte din producția la fața locului să fie logică.
„Deși procedurile de asamblare și sudare au fost planificate în avans în Oakland, condițiile reale de la fața locului au necesitat ingeniozitate adaptativă din partea tuturor”, a spus Silva. „Și personalul sindical este cu adevărat grozav.”
În primele luni, rutina zilnică a MTH a fost să stabilească ce presupunea munca zilei și cum să fabrice cel mai bine unele dintre componentele pentru montarea subcadrului, precum și niște lonjeroane, „amortizoare”, brațe, cuie și știfturi. Bețele pogo necesare pentru a crea un sistem temporar de siding, a spus Er.
„Este un proces continuu de proiectare și fabricație din mers pentru a menține lucrurile în mișcare și a le duce rapid la șantier. Petrecem mult timp sortând ceea ce avem, reproiectând și reproiectând în unele cazuri, apoi fabricând piesele necesare.”
„La propriu, marți vom avea 10 lucruri pe care trebuie să le livrăm la fața locului miercuri”, a spus Hill. „Se fac multe ore suplimentare și se face multă muncă în magazin în miez de noapte.”
„Aproximativ 75% din componentele suspensiei plăcii sunt fabricate sau modificate pe teren”, a spus Cerny. „De câteva ori, am inventat literalmente o zi de 24 de ore. Stăteam în magazin până la 2, 3 dimineața și mergeam acasă să fac un duș, ridicam la 5:30 și tot mă udam.”
Sistemul de suspensie temporară MTH pentru asamblarea carcasei constă din arcuri, lonjere și cabluri. Toate îmbinările dintre plăci sunt prinse temporar cu șuruburi. „Astfel, întreaga structură este conectată mecanic, suspendată din interior, cu 304 grinzi”, a spus Cerny.
Încep cu cupola de la baza sculpturii omhalus – „buricul buricului”. Cupola a fost suspendată de grinzi folosind un sistem temporar de susținere a arcurilor în patru puncte, format din cârlige, cabluri și arcuri. Cerny a spus că arcul oferă un „transfer” pe măsură ce se adaugă mai multe scânduri. Arcurile sunt apoi reajustate în funcție de greutatea adăugată de fiecare placă pentru a ajuta la echilibrarea întregii sculpturi.
Fiecare dintre cele 168 de plăci are propriul sistem de susținere cu arcuri în patru puncte, astfel încât este susținută individual atunci când este la locul ei. „Ideea este de a nu supraestima niciuna dintre îmbinări, deoarece aceste îmbinări sunt asamblate pentru a obține un spațiu 0/0”, a spus Cerny. „Dacă o placă lovește placa de sub ea, poate provoca flambaj și alte probleme.”
Ca o dovadă a acurateței muncii PSI, asamblarea este foarte bună, cu puține goluri. „PSI a făcut o treabă fantastică la realizarea panourilor”, spune Cerny. „Le dau tot meritul pentru că, în final, s-au potrivit perfect. Montajul este foarte frumos, ceea ce este minunat pentru mine. Vorbim literalmente de miimi de inch. Placa este așezată pe o margine închisă.”
„Când termină asamblarea, mulți oameni cred că e gata”, a spus Silva, nu doar pentru că îmbinările sunt strânse, ci și pentru că piesele complet asamblate și plăcile cu finisaj oglindă și lustruire au intrat în joc pentru a reflecta împrejurimile. Dar îmbinările cap la cap sunt vizibile, mercurul lichid nu are îmbinări. În plus, sculptura trebuia totuși sudată complet pentru a-și menține integritatea structurală pentru generațiile viitoare, a spus Silva.
Finalizarea Cloud Gate a trebuit amânată în timpul marii deschideri a parcului din toamna anului 2004, așa că omhalus a fost un GTAW live, iar asta a continuat câteva luni.
„Puteți vedea mici pete maronii, care sunt îmbinări de lipire TIG în jurul întregii structuri”, a spus Cerny. „Am început reconstruirea corturilor în ianuarie.”
„Următoarea provocare majoră de fabricație pentru acest proiect a fost sudarea îmbinării fără a pierde precizia formei din cauza deformării prin contracție a sudurii”, a spus Silva.
Sudarea cu plasmă oferă rezistența și rigiditatea necesare cu un risc minim pentru tablă, a spus Cerny. Un amestec de 98% argon/2% heliu funcționează cel mai bine pentru reducerea murdăririi 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, dezvoltate și utilizate de PSI.