La visione di Anish Kapoor della scultura Cloud Gate nel Millennium Park di Chicago ricorda il mercurio liquido, riflettendo organicamente la città circostante. Raggiungere questa completezza è un lavoro d’amore.
“Quello che volevo fare con il Millennium Park era qualcosa che imitasse lo skyline di Chicago... in modo che le persone potessero vedere le nuvole spostarsi e questi edifici molto alti riflettersi nell'opera. E poi, perché è al cancello. La forma, il partecipante, lo spettatore potrà entrare in questa stanza molto profonda, che in qualche modo fa alla riflessione di una persona ciò che l'apparenza dell'opera fa al riflesso della città circostante. Anish Kapoor, scultore di Cloud Gate
Solo dalla superficie serena della gigantesca scultura in acciaio inossidabile, sarebbe difficile indovinare quanto metallo e quanto fegato si nascondano sotto la superficie. Cloud Gate contiene le storie di oltre 100 produttori di metalli, tagliatori, saldatori, finitori, ingegneri, tecnici, installatori, installatori e manager - in oltre cinque anni di lavoro.
Molti hanno lavorato per lunghe ore, hanno lavorato nelle officine nel cuore della notte, si sono accampati nei cantieri edili e hanno lavorato con una temperatura di 110 gradi indossando tute ignifughe Tyvek® complete e respiratori a semimaschera. Alcuni lavorano in posizioni antigravità, con attrezzi sospesi a imbracature, e lavorano su pendii scivolosi. Tutto va un po' (e ben oltre) per rendere possibile l'impossibile.
Con un peso di 110 tonnellate, una lunghezza di 66 piedi e un'altezza di 33 piedi, la scultura in acciaio inossidabile, che incarna il concetto etereo di nuvole impennate dello scultore Anish Kapoor, è opera di Performance Structures Inc., un'azienda manifatturiera. (PSI), Oakland, California e MTH. Missione, Villa Park, Illinois. Al suo 120° anniversario, MTH è uno dei più antichi appaltatori di acciaio strutturale e vetro nell'area di Chicago.
La realizzazione dei requisiti del progetto richiederà la performance artistica, l'ingegno, la conoscenza meccanica e il know-how produttivo di entrambe le società. Hanno realizzato su ordinazione e hanno persino creato attrezzature per il progetto.
Alcuni dei problemi del progetto erano legati alla sua forma stranamente curva – un cordone ombelicale o un ombelico invertito – e altri alle sue enormi dimensioni. La scultura, realizzata da due diverse aziende in luoghi diversi a migliaia di chilometri di distanza, ha creato problemi di traffico e di stile. Molti processi che devono essere eseguiti sul campo sono difficili da eseguire in officina, figuriamoci sul campo. Molte difficoltà sorgono semplicemente perché tali strutture non sono mai state create prima, quindi non ci sono riferimenti, né disegni, né tabelle di marcia.
Ethan Silva di PSI ha una vasta esperienza nell'incorniciatura, prima per navi e poi per altri progetti artistici, ed è particolarmente qualificato per il compito di incorniciatura. Anish Kapoor ha chiesto a un laureato in Fisica e Arte di fornire un piccolo modello.
"Così ho realizzato un pezzo di 2 x 3 metri, un pezzo davvero liscio, curvo e lucido, e lui ha detto: 'Oh, ce l'hai fatta, sei l'unico che l'ha fatto', perché lo stava cercando da due anni. Vieni, chiedi a qualcuno di farlo", disse Silva.
Il piano originale prevedeva che PSI fabbricasse e costruisse la scultura nella sua interezza e poi la spedisse interamente nell'Oceano Pacifico meridionale, attraverso il Canale di Panama, a nord nell'Oceano Atlantico e attraverso la St. Lawrence Seaway fino a un porto sul lago Michigan, secondo il direttore esecutivo. Edward's Millennium Park Corporation, un sistema di trasporto appositamente progettato lo porterà al Millennium Park, ha detto Ulliel. I vincoli di tempo e la praticità hanno costretto a modificare questi piani. Quindi i pannelli curvi hanno dovuto essere preparati per il trasporto e poi trasportati su camion a Chicago, dove MTH ha assemblato la sottostruttura e la sovrastruttura e ha collegato i pannelli alla sovrastruttura.
Rifinire e lucidare le saldature del Cloud Gate per conferire loro un aspetto senza soluzione di continuità è stato uno degli aspetti più difficili dell'installazione e dell'assemblaggio in loco. Il processo in 12 fasi è completato dall'applicazione di un blush illuminante, simile allo smalto per gioielli.
"Fondamentalmente, abbiamo lavorato a questo progetto, realizzando queste parti, per circa tre anni", ha detto Silva. “Questa è un’impresa seria. Ci vuole molto tempo per capire come farlo e elaborare i dettagli; sai, semplicemente perfetto. Il nostro approccio, che utilizza la tecnologia informatica e la buona vecchia lavorazione dei metalli, è una combinazione di forgiatura e tecnologia aerospaziale”.
Secondo lui, è difficile produrre qualcosa di così grande e pesante con elevata precisione. Le lastre più grandi misuravano in media 7 piedi di larghezza e 11 piedi di lunghezza e pesavano 1.500 libbre.
"Eseguire tutto il lavoro CAD e creare i disegni esecutivi reali per questo prodotto è stato di per sé un grande progetto", afferma Silva. “Utilizziamo la tecnologia informatica per misurare le piastre e valutarne accuratamente la forma e la curvatura in modo che si incastrino correttamente.
"Abbiamo fatto una simulazione al computer e poi l'abbiamo smontato", ha detto Silva. "Ho sfruttato la mia esperienza nella costruzione di coperture e ho capito come dividere lo stampo in modo che le linee di giunzione funzionino in modo da poter ottenere i migliori risultati di qualità."
Alcuni piatti sono quadrati, altri a forma di torta. Più sono vicini a una transizione netta, più sono a forma di torta e maggiore è il raggio della transizione radiale. Nella parte superiore sono più piatti e più grandi.
Il taglio al plasma dell'acciaio inossidabile 316L con spessore da 1/4 a 3/8 pollici è già abbastanza resistente, afferma Silva. “La vera sfida è stata dare alle enormi lastre una curvatura abbastanza precisa. Ciò è stato ottenuto modellando e producendo in modo molto preciso il sistema di nervature di ciascuna piastra. Ciò ci ha permesso di determinare con precisione la forma di ciascuna piastra”.
Le lastre vengono avvolte su rulli 3D progettati e realizzati da PSI appositamente per la laminazione di queste lastre (vedi Fig. 1). “È una specie di cugino della pista di pattinaggio inglese. Li arrotoliamo utilizzando una tecnica simile a quella delle ali", afferma Silva. Piegare ciascun foglio spostandolo avanti e indietro sui rulli, regolando la pressione sui rulli finché il foglio non si trova entro 0,01 pollici dalla dimensione desiderata. Secondo lui, l'elevata precisione richiesta rende difficile la formazione uniforme delle piastre.
I saldatori saldano poi la lamiera piegata alla struttura interna del sistema nervato mediante anime di flusso. "Secondo me, l'assorbimento del flusso è davvero un ottimo modo per creare saldature strutturali in acciaio inossidabile", spiega Silva. "Offre saldature di alta qualità, è molto orientato alla produzione e ha un bell'aspetto."
L'intera superficie delle tavole viene levigata a mano e lavorata per tagliarle con la precisione richiesta al millesimo di pollice in modo che si incastrino perfettamente (vedi Figura 2). Verifica le dimensioni con apparecchiature di misurazione e scansione laser accurate. Infine, la tavola viene lucidata a specchio e ricoperta con una pellicola protettiva.
Circa un terzo dei pannelli, insieme alla base e alla struttura interna, sono stati installati in un assemblaggio di prova prima della spedizione dei pannelli da Auckland (vedere figure 3 e 4). È stata pianificata una procedura di sospensione delle piastre e sono state effettuate saldature su alcune delle piastre più piccole per tenerle insieme. "Quindi, quando l'abbiamo messo insieme a Chicago, sapevamo che sarebbe andato bene", ha detto Silva.
La temperatura, il tempo e le vibrazioni del carrello possono causare l'allentamento del prodotto arrotolato. La rete a coste è progettata non solo per aumentare la rigidità della tavola, ma anche per mantenere la forma della tavola durante il trasporto.
Pertanto, le piastre vengono sottoposte a trattamento termico e raffreddamento per alleviare le sollecitazioni del materiale rinforzando la rete dall'interno. Per prevenire ulteriormente i danni durante la spedizione, sono state realizzate delle staffe per ciascuna tavola e caricate in contenitori circa quattro alla volta.
I container sono stati quindi caricati su semirimorchi, circa quattro alla volta, e spediti a Chicago con gli equipaggi PSI per l'installazione con gli equipaggi MTH. Uno è un logista che coordina i trasporti e l'altro è il responsabile tecnico del sito. Lavora quotidianamente con lo staff di MTH e aiuta a sviluppare nuove tecnologie secondo necessità. "Naturalmente, è stato una parte molto importante del processo", ha detto Silva.
Il presidente di MTH Lyle Hill afferma che MTH Industries aveva originariamente il compito di ancorare l'eterea scultura al suolo e installare la sovrastruttura, quindi saldarvi le piastre ed eseguire la levigatura e lucidatura finale, con PSI che forniva guida tecnica. Completare la scultura significava arte. Equilibrio con pratica, teoria con pratica, tempo richiesto e tempo pianificato.
Lou Czerny, vicepresidente dell'ingegneria e project manager presso MTH, ha affermato di essere affascinato dall'unicità del progetto. "Per quanto ne sappiamo, su questo particolare progetto sono successe molte cose che non erano state fatte o prese in considerazione prima", ha detto Czerny.
Ma sviluppare il primo di questo tipo richiede un’abile ingegnosità sul posto per rispondere a problemi imprevisti e rispondere alle domande che sorgono lungo il percorso:
Come installare con cura 128 pannelli in acciaio inossidabile delle dimensioni di un'auto su una sovrastruttura permanente? Come saldare i flexbean giganti senza fare affidamento su di esso? Come entrare in una saldatura senza poter saldare dall'interno? Come ottenere la perfetta finitura a specchio delle saldature in acciaio inossidabile sul campo? Cosa succede se un fulmine lo colpisce?
Czerny ha affermato che la prima indicazione che questo sarebbe stato un progetto eccezionalmente impegnativo è stata quando sono iniziate la costruzione e l'installazione della piattaforma da 30.000 libbre. Struttura in acciaio che sostiene la scultura.
Sebbene la fabbricazione dell'acciaio strutturale ad alto contenuto di zinco fornito da PSI per assemblare la base della sottostruttura sia relativamente semplice, la sottostruttura si trova a metà strada tra il ristorante e a metà del parcheggio, ciascuno a un'altezza diversa.
"Quindi la base è una specie di sbalzo, traballante in un punto", ha detto Czerny. "Quando abbiamo installato gran parte di questo acciaio, compreso l'inizio del lavoro vero e proprio delle lastre, abbiamo dovuto guidare la gru in una buca profonda 5 piedi."
Czerny ha affermato di aver utilizzato un sistema di ancoraggio molto sofisticato, compreso un sistema di pretensionamento meccanico simile a quello utilizzato nell'estrazione del carbone e alcuni ancoraggi chimici. Una volta ancorata la sottostruttura in acciaio nel calcestruzzo, è necessario installare la sovrastruttura alla quale verrà fissato il guscio.
"Abbiamo iniziato installando un sistema di tralicci con due grandi O-ring in acciaio inossidabile 304, uno all'estremità nord della struttura e uno all'estremità sud", afferma Czerny (vedere Figura 3). Gli anelli sono fissati con capriate tubolari intersecanti. Il sottotelaio con nucleo ad anello è sezionato e imbullonato in posizione utilizzando GMAW e rinforzi per saldatura ad elettrodo.
“Quindi c’è questa massiccia sovrastruttura che nessuno ha mai visto; è tutto per il quadro strutturale”, ha detto Czerny.
Nonostante i migliori sforzi nel progettare, ingegnerizzare, fabbricare e installare tutti i componenti necessari per il progetto di Oakland, la scultura non aveva precedenti e i nuovi percorsi sono sempre accompagnati da sbavature e graffi. Allo stesso modo, abbinare i concetti produttivi di un'azienda con quelli di un'altra non è facile come passare il testimone. Inoltre, la distanza fisica tra i siti comporta ritardi nelle consegne, rendendo logica la produzione in loco.
"Anche se le procedure di assemblaggio e saldatura erano state pre-progettate ad Auckland, le condizioni effettive del sito richiedevano che tutti fossero creativi", ha affermato Silva. "E il personale del sindacato è davvero eccezionale."
Per i primi mesi, il compito principale di MTH è stato quello di determinare cosa era necessario per una giornata di lavoro e il modo migliore per fabbricare alcuni dei componenti necessari per costruire il sottotelaio, così come alcuni montanti, "ammortizzatori", bracci, perni e, come ha detto Hill, pogo stick. erano necessari per creare un sistema di raccordo temporaneo.
“È un processo continuo, di progettazione e produzione al volo per mantenere tutto in movimento e arrivare rapidamente sul campo. Passiamo molto tempo a sistemare ciò che abbiamo, in alcuni casi riprogettandolo e riprogettandolo, e poi realizziamo le parti necessarie.
"Proprio martedì avremo 10 cose che dobbiamo avere in campo mercoledì", ha detto Hill. "Abbiamo molti straordinari e la maggior parte del lavoro in officina viene svolto nel cuore della notte."
"Circa il 75% degli assemblaggi di rivestimenti vengono realizzati o modificati in loco", afferma Czerny. “Ci sono state un paio di volte in cui lo abbiamo fatto 24 ore al giorno. Sono stata in negozio fino alle 2 o 3 del mattino e sono tornata a casa alle 5,30 del mattino, ho fatto la doccia, ho preso il materiale, ancora bagnato. "
Il sistema di sospensione temporanea MTN utilizzato per assemblare lo scafo è costituito da molle, montanti e cavi. Tutti i giunti tra le piastre sono temporaneamente fissati con bulloni. "Quindi l'intera struttura è collegata meccanicamente, sospesa dall'interno da 304 capriate", ha detto Czerny.
Abbiamo iniziato con la cupola alla base della scultura dell’ombelico – “l’ombelico dentro l’ombelico”. La cupola è sospesa alle capriate utilizzando un sistema di supporto temporaneo a molla di sospensione a quattro punti, costituito da ganci, cavi e molle. Man mano che vengono aggiunte più tavole, le molle diventano un “regalo”, ha detto Czerny. Le molle vengono quindi regolate in base al peso aggiuntivo di ciascuna piastra per bilanciare l'intera scultura.
Ognuna delle 168 tavole ha il proprio sistema di sospensione e molla a quattro punti, quindi sono supportate individualmente in posizione. "L'idea è di non sovraccaricare nessuna delle articolazioni poiché sono collegate con un divario 0/0", afferma Czerny. "Se la tavola colpisce la tavola sottostante, ciò può causare deformazioni e altri problemi."
Una testimonianza della precisione del PSI è la sua eccellente vestibilità praticamente senza gioco. "PSI ha fatto un lavoro fantastico realizzando queste compresse", ha affermato Czerny. “Gli do merito perché, alla fine, si è trovato davvero bene. La vestibilità era davvero buona, il che è fantastico per me. Stiamo parlando letteralmente di millesimi di pollice. .”
"Una volta terminato l'assemblaggio, molte persone pensavano che fosse finito", afferma Silva, non solo per le cuciture strette, ma anche perché la parte completamente assemblata e i suoi pannelli accuratamente lucidati hanno funzionato. i suoi dintorni. Ma la cucitura di testa è visibile, il mercurio liquido non ha cuciture. Inoltre, la scultura doveva ancora essere completamente saldata per mantenere la sua integrità strutturale per le generazioni future, ha affermato Silva.
Il completamento del Cloud Gate ha dovuto essere ritardato durante l'inaugurazione del parco nell'autunno del 2004, quindi l'omphalus è stato una macchia del GTAW, motivo per cui è rimasto bloccato per mesi.
"Si potevano vedere piccoli punti marroni attorno alla struttura che erano saldature TIG", ha detto Czerny. “Abbiamo ricominciato a montare le tende a gennaio”.
"La prossima grande sfida di produzione per questo progetto è stata la saldatura di cordoni senza perdita di precisione della forma a causa del ritiro della saldatura", ha affermato Silva.
Secondo Czerny, la saldatura al plasma ha fornito la resistenza e la rigidità necessarie con un rischio minimo per la lamiera. Una miscela composta al 98% di argon e al 2% di elio è la migliore per ridurre le incrostazioni e migliorare la fusione.
I saldatori hanno utilizzato un metodo di saldatura al plasma keyhole utilizzando una fonte di alimentazione Thermal Arc® e uno speciale gruppo trattore e torcia progettato e utilizzato da PSI.
Orario di pubblicazione: 04-febbraio-2023