A visão de Anish Kapoor da escultura Cloud Gate no Millennium Park de Chicago lembra o mercúrio líquido, refletindo organicamente a cidade circundante. Alcançar essa totalidade é um trabalho de amor.
“O que eu queria fazer com o Millennium Park era algo que imitasse o horizonte de Chicago… para que as pessoas pudessem ver as nuvens flutuando e esses edifícios muito altos refletidos na obra. E então, porque está no portão. A forma, o participante, o espectador poderá entrar nesta sala tão profunda, que de alguma forma faz com o reflexo de uma pessoa o que a aparência da obra faz com o reflexo da cidade circundante. Anish Kapoor, escultor Cloud Gate
Apenas pela superfície serena da gigantesca escultura de aço inoxidável, seria difícil adivinhar quanto metal e vísceras se escondem sob a superfície. Cloud Gate contém histórias de mais de 100 fabricantes de metal, cortadores, soldadores, finalizadores, engenheiros, técnicos, instaladores, instaladores e gerentes – ao longo de cinco anos de produção.
Muitos trabalharam longas horas, trabalharam em oficinas no meio da noite, acamparam em canteiros de obras e trabalharam sob um calor de 110 graus, vestindo trajes completos de proteção Tyvek® e respiradores de meia máscara. Alguns trabalham em posições antigravitacionais, com ferramentas suspensas em arneses, e trabalham em encostas escorregadias. Tudo vai um pouco (e muito além) para tornar possível o impossível.
Pesando 110 toneladas, 20 metros de comprimento e 10 metros de altura, a escultura de aço inoxidável, que incorpora o conceito etéreo de nuvens altas do escultor Anish Kapoor, é obra da Performance Structures Inc., uma empresa de manufatura. (PSI), Oakland, Califórnia e MTH. Missão, Villa Park, Illinois. No seu 120º aniversário, a MTH é uma das mais antigas empreiteiras de aço estrutural e vidro na área de Chicago.
A realização dos requisitos do projeto exigirá desempenho artístico, engenhosidade, conhecimento mecânico e know-how de fabricação de ambas as empresas. Eles fizeram sob encomenda e até criaram equipamentos para o projeto.
Alguns dos problemas do projeto estavam relacionados com a sua forma estranhamente curva – um cordão umbilical ou um umbigo invertido – e outros com o seu enorme tamanho. A escultura, construída por duas empresas diferentes em locais diferentes, separados por milhares de quilômetros, criou problemas de trânsito e estilo. Muitos processos que precisam ser realizados em campo são difíceis de serem executados no chão de fábrica, muito menos em campo. Muitas dificuldades surgem simplesmente porque tais estruturas nunca foram criadas antes, portanto não há referências, nem desenhos, nem roteiros.
Ethan Silva, da PSI, tem vasta experiência em enquadramento, primeiro para navios e depois para outros projetos de arte, e é excepcionalmente qualificado para a tarefa de enquadramento. Anish Kapoor pediu a um graduado em Física e Artes que fornecesse um pequeno modelo.
“Então eu fiz uma peça de 2m por 3m, uma peça bem curvada e polida, e ele disse: 'Ah, você conseguiu, você foi o único que fez', porque ele estava procurando há dois anos. Venha, peça para alguém fazer isso”, disse Silva.
O plano original era que a PSI fabricasse e construísse a escultura inteira e depois a enviasse inteira para o Oceano Pacífico Sul, através do Canal do Panamá, ao norte no Oceano Atlântico e através do St. Michigan, segundo o diretor executivo. Na Millennium Park Corporation de Edward, um sistema de transporte especialmente projetado o levará ao Millennium Park, disse Ulliel. As restrições de tempo e a praticidade forçaram mudanças nesses planos. Assim, os painéis curvos tiveram que ser preparados para transporte e depois transportados para 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 dar-lhes uma aparência perfeita foi um dos aspectos mais difíceis da instalação e montagem no local. O processo de 12 etapas é finalizado com a aplicação de um blush iluminador, semelhante ao polidor de joias.
“Basicamente, trabalhamos nesse projeto, fabricando essas peças por cerca de três anos”, disse Silva. “Este é um empreendimento sério. Leva muito tempo para descobrir como fazer isso e acertar os detalhes; você sabe, simplesmente perfeito. Nossa abordagem, que utiliza tecnologia de informática e a boa e velha metalurgia, é uma combinação de forjamento e tecnologia aeroespacial.”
Segundo ele, é difícil fabricar algo tão grande e pesado com alta precisão. As lajes maiores tinham em média 7 pés de largura e 11 pés de comprimento e pesavam 1.500 libras.
“Fazer todo o trabalho CAD e criar os desenhos reais para este produto foi um grande projeto por si só”, diz Silva. “Utilizamos tecnologia informática para medir as placas e avaliar com precisão a sua forma e curvatura para que se encaixem corretamente.
“Fizemos uma simulação em computador e depois desmontamos”, disse Silva. “Usei minha experiência na construção de cascas e descobri como dividir o molde para que as linhas de costura funcionem e possamos obter os melhores resultados de qualidade.”
Alguns pratos são quadrados e outros em formato de torta. Quanto mais próximos estiverem de uma transição brusca, mais terão a forma de torta e maior será o raio da transição radial. No topo eles são mais planos e maiores.
O corte a plasma de aço inoxidável 316L de 1/4 a 3/8 de polegada de espessura é resistente o suficiente por si só, diz Silva. “O verdadeiro desafio era dar às enormes placas uma curvatura bastante precisa. Isto foi feito através de modelagem e fabricação muito precisas do sistema de nervuras de cada placa. Isso nos permitiu determinar com precisão o formato de cada placa.”
As chapas são enroladas em rolos 3D projetados e fabricados pela PSI especificamente para a laminação dessas chapas (ver Fig. 1). “É uma espécie de prima da pista de gelo inglesa. Nós os rolamos com uma técnica semelhante à de fazer asas”, diz Silva. Dobre cada folha movendo-a para frente e para trás nos rolos, ajustando a pressão nos rolos até que a folha esteja dentro de 0,01″ do tamanho desejado. Segundo ele, a alta precisão exigida dificulta a conformação suave das placas.
Os soldadores então soldam a placa dobrada à estrutura interna do sistema com nervuras usando núcleos de fluxo. “Na minha opinião, a absorção de fluxo é uma ótima maneira de criar soldas estruturais em aço inoxidável”, explica Silva. “Ele oferece soldas de alta qualidade, é muito orientado para a produção e tem uma ótima aparência.”
Toda a superfície das placas é lixada manualmente e usinada para cortá-las com a precisão necessária de um milésimo de polegada para que se encaixem perfeitamente (ver Figura 2). Verifique as dimensões com equipamentos precisos de medição e digitalização a laser. Por fim, a placa é polida até obter um acabamento espelhado e coberta com uma película protetora.
Cerca de um terço dos painéis, juntamente com a base e a estrutura interna, foram instalados numa montagem experimental antes dos painéis serem enviados de Auckland (ver figuras 3 e 4). Foi planejado um procedimento de suspensão das placas e foram feitas soldas em algumas das placas menores para mantê-las unidas. “Então, quando montamos tudo em Chicago, sabíamos que caberia”, disse Silva.
A temperatura, o tempo e a vibração do carrinho podem fazer com que o produto laminado se solte. A malha nervurada foi projetada não só para aumentar a rigidez da prancha, mas também para manter a forma da prancha durante o transporte.
Portanto, as placas são submetidas a tratamento térmico e resfriamento para aliviar as tensões do material, reforçando a malha por dentro. Para evitar ainda mais danos durante o transporte, foram feitos suportes para cada placa e carregados em contêineres, cerca de quatro de cada vez.
Os contêineres foram então carregados em semirreboques, cerca de quatro de cada vez, e enviados para Chicago com equipes da PSI para instalação com equipes da MTH. Um é o logístico que coordena o transporte e o outro é o responsável técnico da obra. Ele trabalha diariamente com a equipe da MTH e ajuda a desenvolver novas tecnologias conforme necessário. “É claro que ele foi uma parte muito importante do processo”, disse Silva.
O presidente da MTH, Lyle Hill, diz que a MTH Industries foi originalmente encarregada de ancorar a escultura etérea ao solo e instalar a superestrutura, depois soldar placas nela e fazer o lixamento e polimento final, com a PSI fornecendo orientação técnica. Completar a escultura significou arte. Equilíbrio com prática, teoria com prática, tempo necessário e tempo planejado.
Lou Czerny, vice-presidente de engenharia e gerente de projetos da MTH, disse estar fascinado pela singularidade do projeto. “Até onde sabemos, várias coisas aconteceram neste projeto específico que não foram feitas ou consideradas antes”, disse Czerny.
Mas desenvolver o primeiro desse tipo requer engenhosidade no local para responder a problemas imprevistos e responder a perguntas que surgem ao longo do caminho:
Como instalar com cuidado 128 painéis de aço inoxidável do tamanho de um carro em uma superestrutura permanente? Como soldar flexbeans gigantes sem depender disso? Como entrar numa solda sem poder soldar por dentro? Como conseguir o acabamento espelhado perfeito das soldas de aço inoxidável em campo? O que acontece se um raio o atingir?
Czerny disse que a primeira indicação de que este seria um projeto excepcionalmente desafiador ocorreu quando a construção e instalação da plataforma de 30.000 libras começaram. Estrutura de aço que suporta a escultura.
Embora a fabricação do aço estrutural com alto teor de zinco fornecido pela PSI para montar a base da subestrutura seja relativamente simples, a subestrutura está localizada a meio caminho entre o restaurante e a meio caminho do estacionamento, cada uma em uma altura diferente.
“Portanto, a base está meio em balanço, instável em um ponto”, disse Czerny. “Onde instalamos grande parte desse aço, incluindo o início do trabalho propriamente dito da laje, tivemos que enfiar o guindaste em um buraco de 1,5 metro de profundidade.”
Czerny disse que eles usaram um sistema de ancoragem muito sofisticado, incluindo um sistema de pré-tensionamento mecânico semelhante ao usado na mineração de carvão e algumas âncoras químicas. Uma vez ancorada a subestrutura de aço no concreto, deve-se instalar a superestrutura à qual será fixada a casca.
“Começamos instalando um sistema de treliça com dois grandes anéis de vedação de aço inoxidável 304 – 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 aparafusada usando GMAW e reforços de soldagem por eletrodo.
“Portanto, existe esta enorme superestrutura que ninguém jamais viu; é tudo pela estrutura estrutural”, disse Czerny.
Apesar dos melhores esforços na concepção, engenharia, fabricação e instalação de todos os componentes necessários ao projeto de Oakland, a escultura era inédita e novos caminhos são sempre acompanhados de rebarbas e arranhões. Da mesma forma, combinar os conceitos de produção de uma empresa com os de outra não é tão fácil quanto passar o bastão. Além disso, a distância física entre os locais resulta em atrasos na entrega, tornando lógica alguma produção no local.
“Mesmo que os procedimentos de montagem e soldagem tenham sido pré-projetados em Auckland, as condições reais do local exigiam que todos fossem criativos”, disse Silva. “E a equipe sindical é realmente ótima.”
Durante os primeiros meses, o principal trabalho do MTH foi determinar o que era necessário para um dia de trabalho e qual a melhor forma de fabricar alguns dos componentes necessários para construir o chassi auxiliar, bem como alguns dos suportes, “amortecedores”, braços, pinos e, como Hill disse, pula-pulas. foram necessários para criar um sistema de revestimento temporário.
“É um processo contínuo, projeto e fabricação em tempo real para manter tudo em movimento e chegar ao campo rapidamente. Passamos muito tempo classificando o que temos, em alguns casos redesenhando e redesenhando, e depois fabricamos as peças necessárias.
“Só na terça teremos 10 coisas que precisamos colocar em campo na quarta”, disse Hill. “Temos muitas horas extras e a maior parte do trabalho no chão de fábrica é feito no meio da noite.”
“Aproximadamente 75% das montagens de revestimento são feitas ou modificadas no local”, diz Czerny. “Houve algumas vezes que fizemos isso 24 horas por dia. Fiquei na loja até 2 ou 3 da manhã e cheguei em casa às 5h30 da manhã, tomei banho, peguei o material, ainda molhado. ”
O sistema de suspensão temporária MTN utilizado para montagem do casco é composto por molas, escoras e cabos. Todas as juntas entre as placas são fixadas temporariamente com parafusos. “Portanto, toda a estrutura está conectada mecanicamente, suspensa por dentro por 304 treliças”, disse Czerny.
Começamos com a cúpula na base da escultura do umbigo – “o umbigo dentro do umbigo”. A cúpula é suspensa nas treliças por meio de um sistema de suporte temporário de molas de suspensão de quatro pontos, composto por ganchos, cabos e molas. À medida que mais pranchas são adicionadas, as molas tornam-se um “presente”, disse Czerny. As molas são então ajustadas com base no peso adicional de cada placa para equilibrar toda a escultura.
Cada uma das 168 placas possui seu próprio sistema de suspensão e molas de quatro pontos, de modo que são apoiadas individualmente no lugar. “A ideia é não sobrecarregar nenhuma das juntas, pois elas estão conectadas com uma lacuna 0/0”, diz Czerny. “Se a placa bater na placa por baixo, isso pode causar empenamentos e outros problemas.”
Uma prova da precisão do PSI é o seu excelente ajuste praticamente sem folga. “A PSI fez um trabalho fantástico ao fabricar esses tablets”, disse Czerny. “Dou crédito a eles porque, no final das contas, ele se encaixou muito bem. O ajuste foi muito bom, o que é fantástico para mim. Estamos falando literalmente de milésimos de polegada. .”
“Quando terminaram a montagem, muita gente achou que estava feito”, diz Silva, não só pelas costuras apertadas, mas também porque a peça totalmente montada e seus painéis cuidadosamente polidos resolveram o problema. seu entorno. Mas a costura traseira é visível, o mercúrio líquido não tem costuras. Além disso, a escultura ainda precisava ser totalmente soldada para manter sua integridade estrutural para as gerações futuras, disse Silva.
A conclusão do Cloud Gate teve que ser adiada durante a inauguração do parque no outono de 2004, então omphalus era uma mancha do GTAW, e é por isso que ficou preso por meses.
“Você podia ver pequenos pontos marrons ao redor da estrutura que eram soldas TIG”, disse Czerny. “Começamos a armar barracas novamente em janeiro.”
“O próximo grande desafio de produção para este projeto foram cordões de soldagem sem perda de precisão de forma devido ao encolhimento da solda”, disse Silva.
Segundo Czerny, a soldagem a plasma proporcionou a resistência e rigidez necessárias com risco mínimo para a chapa. Uma mistura de 98% de argônio e 2% de hélio é a melhor para reduzir incrustações e melhorar a fusão.
Os soldadores usaram um método de soldagem de plasma tipo buraco de fechadura usando uma fonte de energia Thermal Arc® e um conjunto especial de trator e tocha projetado e usado pela PSI.
Horário da postagem: 04 de fevereiro de 2023