Anish Kapoor는 시카고 밀레니엄 공원에 있는 클라우드 게이트 조각품에 대한 비전을 액체 수은과 유사하여 주변 도시를 매끄럽게 반사한다는 것입니다. 이러한 매끄럽게 만드는 것은 사랑의 노동입니다.
“밀레니엄 파크에서 제가 하고 싶었던 것은 시카고 스카이라인에 어울리는 무언가를 만드는 것이었습니다. 그래서 사람들은 그 안에 떠 있는 구름과 작업에 반영된 매우 높은 건물을 볼 수 있었습니다.그러면 작품의 외부가 주변 도시의 사물에 비친 것처럼 사람의 비친 모습이 비춰지는 방식으로 참여자, 관객은 문 안에 있는 형태로 인해 이 매우 깊은 방으로 들어갈 수 있을 것입니다.”– 세계적으로 유명한 영국 예술가 Anish Kapoor, Cloud Gate 조각가
이 기념비적인 스테인리스 스틸 조각품의 잔잔한 표면을 보면 그 표면 아래에 얼마나 많은 금속과 용기가 숨어 있는지 짐작하기 어렵습니다. Cloud Gate는 5년 동안 100명 이상의 금속 제작자, 절단기, 용접공, 트리머, 엔지니어, 기술자, 철공, 설치공 및 관리자의 이야기를 숨깁니다.
많은 사람들이 야근을 하고, 한밤중에 작업장에서 일하고, 현장에서 야영을 하고, 전체 Tyvek® 보호복과 반마스크 호흡 보호구를 착용하고 110도의 온도에서 수고했습니다. 일부는 중력에 반대하는 자세로 작업하고, 도구를 잡고 안전 벨트에 매달려 있고, 미끄러운 경사면에서 작업합니다. 불가능을 가능하게 하기 위해 모든 것이 조금(그리고 훨씬 더) 진행됩니다.
조각가 Anish Kapoor의 천상의 떠다니는 구름 개념을 110톤, 길이 66피트, 높이 33피트의 스테인리스 스틸 조각으로 강화하는 것은 제조업체인 Performance Structures Inc.(PSI)(캘리포니아주 오클랜드) 및 MTH(일리노이주 빌라 파크)의 작업이었습니다. 창립 120주년을 맞이한 MTH는 시카고 지역에서 가장 오래된 건축 금속 및 유리 구조 설계 계약자 중 하나입니다.
프로젝트를 실현하기 위한 요구 사항은 두 회사의 예술적 실행, 독창성, 기계 기술 및 제조 노하우를 활용할 것입니다. 그들은 프로젝트를 위한 장비를 맞춤 제작하고 제작했습니다.
프로젝트의 도전 과제 중 일부는 이상한 곡선 모양(점 또는 거꾸로 된 배꼽)에서 비롯되고 일부는 순전히 크기에서 비롯됩니다. 조각품은 수천 마일 떨어져 있는 서로 다른 위치에 있는 두 회사에 의해 제작되어 운송 및 작업 스타일에 문제가 발생했습니다. 현장에서 수행해야 하는 많은 프로세스는 현장에서 고사하고 작업장 환경에서도 수행하기 어렵습니다. 이러한 구조가 이전에 생성된 적이 없기 때문에 많은 어려움이 발생합니다. 따라서 참조도, 청사진도, 로드맵도 없습니다.
PSI의 Ethan Silva는 처음에는 선박에서, 나중에는 다른 예술 프로젝트에서 고유한 쉘 구성 작업에 대한 자격을 갖춘 쉘 구성에 대한 광범위한 경험을 보유하고 있습니다. Anish Kapoor는 물리학 및 예술 졸업생에게 작은 모델을 제공하도록 요청했습니다.
“그래서 저는 2 x 3미터 크기의 샘플을 만들었습니다. 정말 매끄럽게 구부러진 광택이 나는 조각이었죠. 그는 '오, 당신이 해냈어요. 당신은 그것을 한 유일한 사람이에요'라고 말했습니다. 왜냐하면 그는 그것을 할 사람 찾기를 위해 2년 동안 찾고 있었기 때문입니다.”라고 Silva는 말했습니다.
Millennium Park Inc.의 전무이사 Edward Uhlir에 따르면 원래 계획은 PSI가 조각품을 완전히 제작하고 건설한 다음 전체 조각을 태평양 남쪽, 파나마 운하를 통해 대서양을 따라 북쪽으로 St. Lawrence Seaway를 따라 미시간 호수의 항구로 운송하는 것이었습니다. 성명에 따르면 특별히 설계된 컨베이어 시스템이 조각품을 Millennium Park로 운송할 것이라고 합니다. 시간 제약과 실용성으로 인해 이러한 계획이 변경되었습니다. MTH가 하부 구조와 상부 구조를 조립하고 패널을 상부 구조에 연결하는 시카고.
매끄러운 외관을 위해 Cloud Gate의 용접부를 마무리하고 연마하는 것은 현장 설치 및 조립 작업에서 가장 어려운 측면 중 하나였습니다. 12단계 프로세스는 보석상 광택제와 유사한 밝은 루즈로 끝납니다.
"그래서 우리는 기본적으로 약 3년 동안 해당 프로젝트에서 작업하여 이러한 부품을 만들었습니다."라고 Silva는 말했습니다. "힘든 일입니다.그 방법을 파악하고 세부 사항을 해결하는 데 많은 시간이 소요됩니다.당신은 그것을 완벽하게 알고 있습니다.우리가 컴퓨터 기술과 좋은 구식 금속 가공을 사용하는 방식은 단조와 항공 우주 기술의 조합입니다.”
그렇게 크고 무거운 것을 정밀하게 만드는 것은 어렵다고 그는 말했습니다. 가장 큰 판은 평균 폭 7피트, 길이 11피트, 무게 1,500파운드였습니다.
"모든 CAD 작업을 수행하고 작업을 위한 실제 작업 도면을 작성하는 것은 사실 그 자체로 큰 프로젝트입니다."라고 Silva는 말합니다.
"우리는 컴퓨터 모델링을 한 다음 분할했습니다."라고 Silva는 말했습니다.
일부 플레이트는 정사각형이고 일부는 파이 모양입니다.급격한 전환에 가까울수록 더 파이 모양이며 방사형 전환이 더 큽니다. 상단에서 더 평평하고 큽니다.
플라즈마는 그 자체로 충분히 강한 1/4~3/8인치 두께의 316L 스테인리스강을 절단한다고 Silva는 말합니다.이것은 각 슬래브에 대한 리브 시스템 프레임을 매우 정밀하게 형성하고 제작함으로써 이루어집니다.이렇게 하면 각 슬래브의 모양을 정확하게 정의할 수 있습니다.”
보드는 PSI가 이 보드 롤링을 위해 특별히 설계하고 제조한 3D 롤러에서 롤링됩니다(그림 1 참조).”영국 롤러의 사촌입니다.펜더를 만드는 것과 유사한 기술을 사용하여 굴립니다.”라고 실바는 말했습니다. 패널이 원하는 크기의 0.01인치 이내가 될 때까지 롤러에 가해지는 압력을 조정하면서 롤러에서 앞뒤로 움직여 각 패널을 구부립니다. 높은 정밀도가 요구되기 때문에 시트를 원활하게 형성하기 어렵다고 그는 말했습니다.
그런 다음 용접기는 내부 리브 시스템 구조에 플럭스 코어를 접합합니다. “내 생각에 플럭스 코어는 스테인리스 스틸에서 구조적 용접을 생성하는 정말 좋은 방법입니다.”라고 Silva는 설명합니다.
보드의 전체 표면은 모두 함께 맞도록 원하는 1000분의 1인치 정확도로 트리밍하기 위해 손으로 연마하고 기계로 밀링합니다(그림 2 참조).정밀 측정 및 레이저 스캐닝 장비로 치수를 확인합니다.마지막으로 플레이트를 경면 마감 처리하고 보호 필름으로 덮습니다.
패널의 약 1/3은 기본 및 내부 구조와 함께 패널이 오클랜드에서 배송되기 전에 시험 조립에서 세워졌습니다(그림 3 및 4 참조). 사이딩 절차를 계획하고 일부 작은 보드에서 일부 솔기 용접을 수행하여 함께 결합했습니다. "그래서 우리가 시카고에서 조립했을 때 잘 맞을 것이라는 것을 알았습니다."라고 Silva는 말했습니다.
온도, 시간 및 트럭 진동으로 인해 압연된 시트가 느슨해질 수 있습니다. 골이 있는 격자는 보드의 강성을 높일 뿐만 아니라 운송 중에 보드의 모양을 유지하도록 설계되었습니다.
따라서 내부에 보강망을 댄 상태에서 플레이트를 열처리 및 냉각하여 재료 응력을 완화합니다. 운송 중 손상을 방지하기 위해 각 플레이트마다 크래들을 만든 다음 한 번에 약 4개씩 컨테이너에 적재합니다.
그런 다음 컨테이너는 한 번에 약 4개씩 반제품에 적재되었고 MTH 승무원과 함께 설치하기 위해 PSI 승무원과 함께 시카고로 보냈습니다. 하나는 운송을 조정하는 물류 담당자이고 다른 하나는 기술 분야의 감독자입니다. 그는 매일 MTH 직원과 함께 일하고 필요에 따라 신기술 개발을 돕습니다.”그는 물론 프로세스에서 매우 중요한 부분이었습니다.”라고 Silva는 말했습니다.
MTH의 회장인 Lyle Hill은 MTH Industries가 처음에 미묘한 조각품을 지면에 고정하고 상부 구조를 설치한 다음 시트를 용접하고 PSI 기술 지침에 따라 최종 샌딩 및 광택을 제공하는 임무를 맡았다고 말했습니다.조각의 완성은 예술과 실용성의 균형을 의미합니다.이론과 현실;필요한 시간과 예정된 시간.
MTH의 엔지니어링 및 프로젝트 관리자 부사장인 Lou Cerny는 이 프로젝트에 대해 관심을 갖는 것은 프로젝트의 고유성이라고 말했습니다.
그러나 최초의 작업을 수행하려면 예기치 않은 문제를 해결하고 작업이 진행됨에 따라 발생하는 질문에 답할 수 있는 유연한 현장 독창성이 필요합니다.
자동차 크기의 스테인리스 스틸 패널 128개를 어린이용 장갑으로 다루면서 어떻게 영구적인 상부 구조에 장착합니까?거대한 호 모양의 콩을 의존하지 않고 어떻게 용접합니까?내부에서 용접할 수 없는 상태에서 용접부를 관통하는 방법은 무엇입니까?현장 환경에서 스테인리스 스틸 용접을 위한 완벽한 경면 마감을 달성하는 방법은 무엇입니까?번개가 치면 어떻게 됩니까?
Cerny는 이것이 매우 어려운 프로젝트가 될 것이라는 첫 번째 징후는 30,000파운드의 장비에 건설 및 설치가 시작되었을 때라고 말했습니다. 조각품을 지지하는 강철 구조물.
PSI에서 하부 구조 기반을 조립하기 위해 제공한 아연 함량이 높은 구조용 강철은 상대적으로 제조가 간단했지만 하부 구조 사이트는 레스토랑의 절반과 주차장의 절반에 각각 다른 높이에 위치했습니다.
Cerny는 "하부 구조가 일종의 캔틸레버형이고 구불구불합니다."라고 말했습니다. "플레이트 작업 자체의 시작 부분을 포함하여 이 강철을 많이 넣은 곳에 실제로 크레인을 가져와 5피트 구멍에 들어가게 해야 했습니다."
Cerny는 석탄 채굴에 사용되는 유형과 유사한 기계적 프리로드 시스템과 일부 화학적 앵커를 포함하는 매우 정교한 앵커링 시스템을 사용했다고 말했습니다. 강철 구조물의 하부 구조가 콘크리트에 고정되면 쉘이 부착될 상부 구조를 구축해야 합니다.
"우리는 구조물의 북쪽 끝에 하나, 남쪽 끝에 하나, 두 개의 대형 제작 304 스테인리스 스틸 O-링을 사용하여 트러스 시스템을 설치하기 시작했습니다."라고 Cerny는 말합니다(그림 3 참조). 링은 십자형 튜브 트러스로 함께 고정됩니다. 링 코어 서브프레임은 섹션으로 구성되고 GMAW 및 바 용접 및 용접된 보강재를 사용하여 현장에서 볼트로 고정됩니다.
“아무도 본 적이 없는 커다란 상부 구조가 있습니다.엄격하게 구조적 프레임을 위한 것입니다.”라고 Cerny는 말했습니다.
오클랜드 프로젝트에 필요한 모든 구성 요소를 설계, 제작, 제작 및 설치하기 위한 최선의 노력에도 불구하고 이 조형물은 전례가 없으며 새로운 길을 개척하는 데는 항상 거친 부분과 긁힘이 따릅니다. 마찬가지로 한 회사의 제조 개념을 다른 회사의 제조 개념과 결합하는 것은 배턴을 넘기는 것만큼 간단하지 않습니다. 또한 사이트 간의 물리적 거리로 인해 배송 지연이 발생하여 일부 현장 제조가 논리적으로 이루어졌습니다.
실바는 "오클랜드에서 조립 및 용접 절차가 미리 계획되었지만 실제 현장 조건은 모든 사람의 적응력이 뛰어난 독창성을 요구했습니다. 그리고 노조 직원들은 정말 훌륭합니다."라고 말했습니다.
처음 몇 달 동안 MTH의 일상 업무는 그날의 작업이 무엇인지, 서브프레임을 세우기 위한 일부 구성 요소와 일부 스트럿, "충격 흡수 장치", 암, 페그 및 핀을 가장 잘 제조하는 방법을 결정하는 것이 었습니다.임시 사이딩 시스템을 만드는 데 포고 스틱이 필요하다고 Er은 말했습니다.
“작업을 계속 진행하고 신속하게 현장으로 가져오기 위해 즉석에서 설계 및 제조하는 지속적인 프로세스입니다.우리는 우리가 가지고 있는 것을 분류하고 경우에 따라 재설계하고 재설계하는 데 많은 시간을 보냅니다. 그런 다음 필요한 부품을 제조합니다.
Hill은 "말 그대로 수요일에 현장에서 배달해야 하는 10가지 물건을 화요일에 갖게 될 것입니다."라고 말했습니다.
"보드 서스펜션 구성 요소의 약 75%는 현장에서 제작되거나 수정됩니다."라고 Cerny는 말했습니다.새벽 2시, 3시까지 매장에 있다가 집에 가서 샤워를 하고 오전 5시 30분에 데리러 갔지만 여전히 젖었습니다.”
하우징 조립을 위한 임시 서스펜션 시스템 MTH는 스프링, 스트럿 및 케이블로 구성됩니다. 플레이트 사이의 모든 조인트는 임시로 함께 볼트로 고정됩니다. "따라서 전체 구조는 304개의 트러스로 내부에서 매달려 기계적으로 연결됩니다."라고 Cerny는 말했습니다.
그들은 옴할루스 조각품의 바닥에 있는 돔("배꼽의 배꼽")에서 시작합니다. 돔은 행거, 케이블 및 스프링으로 구성된 임시 4점 서스펜션 스프링 지지 시스템을 사용하여 트러스에 매달렸습니다. Cerny는 더 많은 보드가 추가됨에 따라 스프링이 "주고 받기"를 제공한다고 말했습니다. 그런 다음 스프링은 각 플레이트에 의해 추가된 무게를 기준으로 재조정되어 전체 조각품의 균형을 돕습니다.
168개의 보드 각각에는 자체 4점 서스펜션 스프링 지지 시스템이 있어 제 위치에 있을 때 개별적으로 지지됩니다. "이 아이디어는 조인트가 0/0 간격을 달성하기 위해 결합되기 때문에 조인트를 지나치게 강조하지 않는 것입니다."라고 Cerny는 말했습니다. "보드가 그 아래의 보드에 부딪히면 좌굴 및 기타 문제가 발생할 수 있습니다."
PSI 작업의 정확성에 대한 증거로, 조립이 매우 훌륭하고 틈이 거의 없습니다. Cerny는 “PSI는 패널을 만드는 데 환상적인 작업을 수행했습니다.”라고 말합니다.핏아웃이 정말 멋져요. 저에게는 아주 좋습니다.우리는 문자 그대로 1/1000인치에 대해 이야기하고 있습니다.함께 닫힌 가장자리가 있습니다.”
"조립이 끝나면 많은 사람들이 조립이 끝났다고 생각합니다."라고 실바는 말했습니다. 이음새가 빡빡할 뿐만 아니라 완전히 조립된 부품과 고도로 광택이 나는 거울 마감 플레이트가 주변 환경을 반영하기 때문입니다. 하지만 맞대기 이음매가 보이고 액체 수은에는 이음새가 없습니다. 또한 조각품은 미래 세대를 위한 구조적 무결성을 유지하기 위해 여전히 완전히 이음매 용접되어야 한다고 실바는 말했습니다.
Cloud Gate의 완성은 2004년 가을에 공원이 개장하는 동안 보류되어야 했기 때문에 omhalus는 라이브 GTAW였으며 몇 달 동안 계속되었습니다.
Cerny는 "전체 구조 주변에 TIG 솔더 조인트인 작은 갈색 반점이 보입니다."라고 말했습니다. "우리는 1월에 텐트를 재건하기 시작했습니다."
"이 프로젝트의 다음 주요 제조 과제는 용접 수축 변형으로 인해 형태 정확도를 잃지 않고 이음새를 용접하는 것이었습니다."라고 Silva는 말했습니다.
플라즈마 용접은 시트에 대한 위험을 최소화하면서 필요한 강도와 강성을 제공한다고 Cerny는 말했습니다. 98% 아르곤/2% 헬륨 혼합물은 오염을 줄이고 융합을 향상시키는 데 가장 효과적입니다.
용접기는 Thermal Arc® 전원과 PSI에서 개발하고 사용하는 특수 트랙터 및 토치 어셈블리를 사용하는 키홀 플라즈마 용접 기술을 사용합니다.