D'Visioun vum Anish Kapoor fir d'Cloud Gate Skulptur am Millennium Park zu Chicago ass, datt se flëssege Quecksëlwer gläicht a sech nahtlos an d'Ëmgéigend Stad reflektéiert. Dës Nahtlosegkeet z'erreechen ass eng Aarbecht aus Léift.
„Wat ech am Millennium Park maache wollt, war eppes ze kreéieren, wat an d'Skyline vu Chicago géif passen... sou datt d'Leit d'Wolleken dran schwiewen an déi ganz héich Gebaier am Wierk reflektéiere gesinn. Dann, wéinst senger Form an der Dier, kann den Deelhueler, d'Publikum, an dëse ganz déiwe Raum eran, op eng Manéier déi datselwecht mat der Reflexioun vun enger Persoun mécht, wéi d'Äussere vum Wierk mat der Reflexioun vun den Ëmgéigend-Saachen mécht.“ - weltbekannte britesche Kënschtler Anish Kapoor, Cloud Gate Sculpteur
Wann een déi roueg Uewerfläch vun dëser monumentaler Skulptur aus Edelstol kuckt, ass et schwéier ze roden, wéi vill Metall a Courage ënner hirer Uewerfläch verstoppt. Cloud Gate verstoppt d'Geschichten vu méi wéi 100 Metallfabrikanten, Schneider, Schweißer, Trimmer, Ingenieuren, Techniker, Schmelzaarbechter, Installateuren a Manager - all iwwer fënnef Joer.
Vill hunn Iwwerstonnen gemaach, Mëtt an der Nuecht an engem Atelier geschafft, um Chantier gecampt a bei Temperaturen vun 43 Grad a komplette Tyvek®-Anzüge an Hallefmasken geschafft. Verschidde schaffen a Positiounen géint d'Schwéierkraaft, hänken un de Sécherheetsgürtel, während se Handwierksgeschir an der Hand halen, a schaffen op glaten Häng. Alles geet e bëssen (a wäit driwwer eraus), fir dat Onméiglecht méiglech ze maachen.
D'Verstäerkung vum Konzept vum Sculpteur Anish Kapoor vun äthereschen, schwiewende Wolleken an eng 110 Tonnen schwéier, 20 Meter laang an 10 Meter héich Skulptur aus Edelstol war d'Aufgab vun der Hierstellerfirma Performance Structures Inc. (PSI) aus Oakland, Kalifornien, an MTH aus Villa Park, Illinois. Zu sengem 120. Anniversaire ass MTH ee vun den eelsten architektoneschen Entrepreneuren am Beräich vun der Metall- a Glasstruktur an der Regioun Chicago.
D'Ufuerderunge fir d'Realiséierung vum Projet wäerten op déi artistesch Ausféierung, d'Erfindungsräichheet, d'mechanesch Fäegkeeten an d'Produktiounsknow-how vun deenen zwou Firmen zréckgräifen. Si hunn Ausrüstung fir de Projet personaliséiert a souguer gebaut.
E puer vun den Erausfuerderunge vum Projet kommen duerch seng komesch gekrëmmt Form – e Punkt oder en ëmgedréinten Bauchnabel – an e puer duerch seng grouss Gréisst. D'Skulpture goufe vun zwou verschiddene Firmen op verschiddene Plazen, Dausende vu Kilometer vuneneen ewech, gebaut, wat Problemer mam Transport an den Aarbechtsstiler verursaacht huet. Vill Prozesser, déi um Terrain musse gemaach ginn, si schwéier an engem Werkstattëmfeld ze maachen, nach manner um Terrain. Vill Schwieregkeete entstinn einfach well sou eng Struktur nach ni virdru geschaf gouf. Also, keng Referenz, kee Plang, keng Stroossekaart.
Den Ethan Silva vu PSI huet extensiv Erfahrung am Bau vu Gehäuse, ufanks op Schëffer a spéider an anere Konschtprojeten, a qualifizéiert sech fir eenzegaarteg Aufgaben am Bau vu Gehäuse. Den Anish Kapoor huet Physik- a Konschtabsolventen gefrot, e klengt Modell ze liwweren.
„Also hunn ech eng 2 x 3 Meter grouss Prouf gemaach, e wierklech glat, gebéit, poléiert Stéck, an hien huet gesot: 'Oh, du hues et gemaach, du bass deen Eenzegen, deen et gemaach huet', well hien hat zwee Joer laang no engem gesicht, deen et maache kann“, sot de Silva.
Den urspréngleche Plang war, datt PSI d'Skulptur komplett fabrizéieren a konstruéiere sollt, an dann dat ganzt Stéck südlech vum Pazifeschen Ozean, duerch de Panamakanal, no Norden laanscht den Atlantik an laanscht de St. Lawrence Seaway an en Hafen um Michigansee verschéckt, laut dem Edward Uhlir, Exekutivdirekter vu Millennium Park Inc. Laut der Erklärung wäert e speziell entwéckelte Fërderbandsystem et an de Millennium Park transportéieren. Zäitbeschränkungen a Praktikabilitéit hunn dës Pläng gezwongen, sech z'änneren. Dofir mussten déi gebéit Paneele fir den Transport virbereet a mat engem Camion op Chicago transportéiert ginn, wou MTH d'Ënnerstruktur an den Iwwerstruktur zesummebauen an d'Panele mat der Iwwerstruktur verbannen géif.
D'Veraarbechtung an d'Poléiere vun de Schweißnähten vum Cloud Gate fir en nahtlosen Optrëtt war ee vun de schwieregste Aspekter vun der Installatioun an der Montage um Terrain. Den 12-Schrëtt-Prozess endet mat engem ophellenden Rouge ähnlech wéi Bijoutierpolitur.
„Also mir hunn am Fong ongeféier dräi Joer un deem Projet geschafft, fir dës Deeler ze maachen“, sot de Silva. „Et ass eng schwéier Aarbecht. Vill vun där Zäit gëtt domat verbruecht, erauszefannen, wéi et geet, an d'Detailer auszeschaffen; wësst Dir, et einfach ze perfektionéieren. D'Aart a Weis, wéi mir Computertechnologie a gutt altmodesch Metallveraarbechtung benotzen, ass d'Kombinatioun vu Schmiede- an Aerospace-Technologie.“
Et ass schwéier, eppes sou Grousses a Schwiereges mat Präzisioun ze maachen, sot hien. Déi gréisst Placke waren am Duerchschnëtt 7 Fouss breet an 11 Fouss laang a weien 1.500 Pond.
„All d'CAD-Aarbecht ze maachen an déi tatsächlech Zeechnunge fir d'Aarbecht ze erstellen ass eigentlech e grousst Projet fir sech“, seet de Silva. „Mir benotze Computertechnologie fir d'Placken ze moossen an hir Form a Krümmung präzis ze bewäerten, sou datt se richteg zesummepassen.“
„Mir hunn Computermodelléierung gemaach an et dann opgedeelt“, sot de Silva. „Ech hunn meng Erfahrung mat Schuelkonstruktioun benotzt, an ech hat e puer Iddien, wéi mir d'Formen segmentéiere kënnen, fir datt d'Nahtlinne funktionéieren, sou datt mir déi bescht Qualitéitsresultater kréien.“
E puer Placke si quadratesch, anerer si kuchfërmeg. Wat se méi no un engem steile Iwwergang sinn, wat se méi kuchfërmeg sinn, an dest méi grouss ass den radialen Iwwergang. Uewen si se flaach a méi grouss.
Plasmaschneit 1/4- bis 3/8-Zoll déckt 316L Edelstol, wat eleng staark genuch ass, seet de Silva. „Déi richteg Erausfuerderung ass, déi riseg Placken op eng genuch präzis Krümmung ze kréien. Dëst gëtt gemaach andeems de Rippesystemrahmen fir all Plack ganz präzis geformt a fabrizéiert gëtt. Op dës Manéier kënne mir d'Form vun all Plack präzis definéieren.“
D'Brieder ginn op 3D-Rollen gerullt, déi PSI speziell fir d'Walzen vun dëse Brieder entwéckelt a fabrizéiert huet (kuckt Figur 1). „Et ass e bëssen e Koseng vun de britesche Rollen. Mir rullen se mat enger Technik, déi ähnlech wéi d'Hierstellung vu Kotflügel ass“, sot de Silva. Biegt all Panel andeems Dir en op Rollen hin an hier beweegt, an passt den Drock op d'Rollen un, bis d'Panele bannent 0,01 Zoll vun der gewënschter Gréisst ewech sinn. Déi héich Präzisioun, déi néideg ass, mécht et schwéier, d'Blieder glat ze formen, sot hien.
De Schweißer näht dann de gefëllte Flux mat der Struktur vum bannenzege Rippensystem zesummen. „Meng Meenung no ass Flux mat engem Flux e super Wee fir strukturell Schweißnähten an Edelstol ze kreéieren“, erkläert de Silva. „Et gëtt Iech héichqualitativ Schweißnähten mat engem staarke Fokus op d'Produktioun an et gesäit super aus.“
Déi ganz Uewerfläche vun de Brieder ginn handgeschliffen a maschinell gefräst, fir se op déi gewënscht Dausendstel Zoll Genauegkeet ze schneiden, sou datt se all zesummepassen (kuckt Figur 2). Kontrolléiert d'Dimensioune mat Präzisiounsmiess- a Laserscannerausrüstung. Schlussendlech gëtt d'Plack spiggelglänzend poléiert a mat enger Schutzfolie bedeckt.
Ongeféier en Drëttel vun de Paneele, zesumme mam Sockel an der interner Struktur, goufen an der Testmontage opgeriicht, ier d'Panele vun Auckland aus verschéckt goufen (kuckt d'Figuren 3 an 4). Mir hunn d'Verkleedungsprozedur geplangt a puer kleng Brieder mat Nähten geschweesst, fir se zesummenzesetzen. „Wéi mir et also zu Chicago zesummegesat hunn, woussten mir, datt et géif passen“, sot de Silva.
Temperatur, Zäit a Vibratioune vum Camion kënnen dozou féieren, datt d'gewalzt Blech sech lass mécht. De gerippte Gitter ass net nëmmen dofir geduecht, d'Steifheet vun der Brett ze erhéijen, mä och fir d'Form vun der Brett beim Transport ze erhalen.
Dofir gëtt d'Plack, mam Verstäerkungsnetz op der bannenzeger Säit, hëtzebehandelt a gekillt, fir d'Materialspannung ze entlaaschten. Fir Schied beim Transport weider ze vermeiden, ginn fir all Plack Wieg gemaach, déi dann ongeféier véier gläichzäiteg op Container gelueden ginn.
D'Container goufen dann a Halleffäerdegprodukter gelueden, ongeféier véier gläichzäiteg, a mat PSI-Ekippen op Chicago geschéckt fir mat MTH-Ekippen installéiert ze ginn. Ee vun hinnen ass de Logistiker, deen den Transport koordinéiert, an deen aneren ass de Supervisor am technesche Beräich. Hie schafft all Dag mat de Mataarbechter vun MTH zesummen an hëlleft bei der Entwécklung vun neien Technologien, wann néideg. „Hie war natierlech e ganz wichtege Bestanddeel vum Prozess“, sot de Silva.
De Lyle Hill, President vun MTH, sot, datt MTH Industries ufanks domat beoptragt gouf, d'ätheresch Skulptur um Buedem ze befestigen an d'Iwwerbaustruktur z'installéieren, duerno d'Blecher drop ze schweessen an déi lescht Schleifen a Poléieren duerchzeféieren, mat frëndlecher Erlaabnes vun der PSI Technical Guidance. D'Fäerdegstellung vun der Skulptur bedeit e Gläichgewiicht tëscht Konscht a Praktikalitéit; Theorie a Realitéit; erfuerderlecher an geplangter Zäit.
De Lou Cerny, Vizepresident fir Ingenieurswiesen a Projetmanager vun der MTH, sot, datt hien un dësem Projet seng Eenzegaartegkeet interesséiert. „Souwäit mir wëssen, gëtt et Saachen, déi bei dësem spezifesche Projet nach ni gemaach goufen oder nach ni wierklech berécksiichtegt goufen“, sot de Cerny.
Mee d'Aarbecht un engem Projet, deen d'éischt vun senger Aart ass, erfuerdert flexibel Erfindungsräichkeet virun Ort, fir onvirgesinn Erausfuerderungen ze bewältegen a Froen ze beäntwerten, déi beim Fortschrëtt vun der Aarbecht optrieden:
Wéi befestegt een 128 Edelstahlpanneauen an der Gréisst vun engem Auto op eng permanent Iwwerbauung, während een se mat Kannerhandschuesch handhabt? Wéi schweess een eng riseg bogenfërmeg Boun, ouni sech drop ze verloossen? Wéi penetréiert een eng Schweess, ouni vun bannen ze schweessen? Wéi kritt een e perfekte Spigelfinish fir Edelstahlschweißnähten an engem Feldëmfeld? Wat geschitt, wann de Blëtz drop schléit?
Déi éischt Zeeche vun engem aussergewéinlech schwierege Projet, sot de Cerny, war wéi de Bau an d'Installatioun vun der 30.000 Pond schwéierer Ausrüstung ugefaangen hunn. D'Stolstruktur, déi d'Skulptur dréit.
Wärend de zinkräiche Konstruktiounsstol, deen PSI fir d'Montage vun der Ënnerstruktur geliwwert huet, relativ einfach ze fabrizéieren war, war d'Plaz fir d'Ënnerstruktur hallef iwwer dem Restaurant an hallef iwwer dem Parking, all op enger anerer Héicht.
„Also ass d'Ënnerstruktur iergendwéi auskragend a wackleg“, sot de Cerny. „Wou mir vill vun dësem Stol geluecht hunn, och um Ufank vun der Plackenaarbecht selwer, hu missen de Kran tatsächlech an e 1,5 Meter déckt Lach fueren.“
De Cerny sot, si hätten e ganz sophistikéiert Verankerungssystem benotzt, dorënner e mechanescht Virspannungssystem, ähnlech wéi dat, wat am Kuelegrouwen benotzt gëtt, an e puer chemesch Anker. Soubal d'Ënnerstruktur vun der Stolstruktur am Beton fixéiert ass, ass et néideg, eng Iwwerstruktur ze bauen, un där d'Schuel befestegt gëtt.
„Mir hunn ugefaangen, den Trennwurfsystem mat zwou groussen, hiergestallten 304 Edelstahl-O-Réng z'installéieren – een um nërdlechen Enn vun der Struktur an een um südlechen Enn“, seet de Cerny (kuckt Figur 3). D'Réng gi mat kräizende Réiertrennen zesummegehalen. Den Ënnerrahmen mat Rankkär gëtt a Sektiounen opgebaut an in situ mat GMAW- a Staangschweess- a geschweesste Versteifungselementer verschraubt.
„Et gëtt also e grousse Superstruktur, deen nach ni een gesinn huet; en ass nëmme fir d'Struktur vum Frame geduecht“, sot de Cerny.
Trotz de beschte Beméiunge fir all déi néideg Komponenten fir de Projet zu Auckland ze designen, ze fabrizéieren, ze fabrizéieren an z'installéieren, ass dës Skulptur ouni Präzedenz an nei Weeër ze goen bréngt ëmmer Graten a Kratzer mat sech. Och d'Kombinatioun vum Produktiounskonzept vun enger Firma mat deem vun enger anerer ass net sou einfach, wéi de Stafett weiderzeginn. Zousätzlech huet déi kierperlech Distanz tëscht de Site zu Liwwerverspéidungen gefouert, wat eng gewësse Produktioun virun Ort logesch gemaach huet.
„Obwuel d'Montage- a Schweißprozeduren zu Oakland am Viraus geplangt waren, hunn déi tatsächlech Konditioune vum Chantier vun jidderengem eng adaptiv Erfindungsräichkeet verlaangt“, sot de Silva. „An d'Mataarbechter vun der Gewerkschaft si wierklech super.“
An den éischte Méint war et dem MTH seng deeglech Aarbecht ze bestëmmen, wat d'Aarbecht vum Dag bedeit a wéi een am beschte verschidde Komponenten fir d'Opstellung vum Ënnerrahmen hierstelle kann, souwéi e puer Stretch-Steifen, "Stossdämpfer", Äerm, Stiften a Bolzen. D'Pogo-Stécker, déi gebraucht goufen, fir e temporärt Siding-System ze kreéieren, sot den Er.
„Et ass e lafende Prozess vum Design a Produktioun ënnerwee, fir datt d'Saachen am Laf bleiwen a séier op de Site kommen. Mir verbréngen vill Zäit domat, dat wat mir hunn ze sortéieren, a verschiddene Fäll nei ze designen an dann déi néideg Deeler ze produzéieren.“
„Am Fong wäerte mir Dënschdes 10 Saachen hunn, déi mir Mëttwochs op der Plaz liwwere mussen“, sot den Hill. „Et gëtt vill Iwwerstonnen a vill Aarbecht am Buttek, déi mëtt an der Nuecht gemaach gëtt.“
„Ongeféier 75 Prozent vun de Komponenten vun der Board-Ophiewe ginn um Terrain hiergestallt oder modifizéiert“, sot de Cerny. „E puer Mol hu mir wierklech en 24-Stonne-Dag erfonnt. Ech war bis 2, 3 Auer moies am Geschäft, an ech sinn heem gaangen fir ze duschen, hunn um 5:30 Auer moies eppes ofgeholl, an hunn trotzdem naass ginn.“
Dat temporärt Ophängungssystem MTH fir d'Montage vum Gehäuse besteet aus Federen, Stretzen a Kabelen. All Gelenker tëscht de Placke sinn temporär zesummegeschrauft. „Also ass déi ganz Struktur mechanesch verbonnen, vun bannen opgehaangen, mat 304 Fachwierker“, sot de Cerny.
Si fänken mat der Kuppel um Fouss vun der Omhalus-Skulptur un – „den Nabel vum Bauchnabel“. D'Kuppel gouf un de Fachwierker opgehaangen mat engem temporäre Véier-Punkt-Ophängungsfedersystem, dat aus Bügelen, Seeler a Federe bestoung. De Cerny sot, datt d'Feder e „Ginn an Huelen“ bitt, wa méi Brieder derbäigesat ginn. D'Federe ginn dann op Basis vum Gewiicht, dat vun all Plack bäigefüügt gëtt, nei ugepasst, fir déi ganz Skulptur auszebalancéieren.
All vun den 168 Brieder huet säin eegent Véier-Punkt-Federunterstëtzungssystem, sou datt et individuell ënnerstëtzt gëtt, wann et op der Plaz ass. „D'Iddi ass, keng vun de Gelenker ze iwwerbetounen, well dës Gelenker zesummegesat sinn, fir eng 0/0 Spalt z'erreechen“, sot de Cerny. „Wann e Briet géint d'Brett drënner trëfft, kann et zu Knickungen an aner Problemer féieren.“
Als Beweis fir d'Genauegkeet vun der Aarbecht vu PSI ass d'Montage ganz gutt mat wéinege Lücken. „PSI huet eng fantastesch Aarbecht gemaach fir d'Paneele ze maachen“, seet de Cerny. „Ech ginn hinnen all d'Éier, well um Enn huet et wierklech gepasst. D'Ausstattung ass wierklech schéin, wat super fir mech ass. Mir schwätze vun enger ongeféieren Zoll. D'Plack gëtt zesummegesat. Et gëtt eng zougemaach Kant.“
„Wann se mat der Montage fäerdeg sinn, mengen vill Leit, datt et fäerdeg ass“, sot de Silva, net nëmmen well d'Nähte fest sinn, mä och well déi komplett zesummegesat Deeler an déi héichpoléiert Spigelplacken hir Ëmgéigend reflektéieren. Mä d'Stécknähte si sichtbar, flëssegt Quecksëlwer huet keng Nähte. Zousätzlech misst d'Skulptur nach ëmmer komplett mat Nähte geschweesst ginn, fir hir strukturell Integritéit fir zukünfteg Generatiounen ze erhalen, sot de Silva.
D'Fäerdegstellung vu Cloud Gate musst wärend der grousser Ouverture vum Park am Hierscht 2004 op Äis geluecht ginn, sou datt Omhalus e Live-GTAW war, an dat ass e puer Méint sou weidergaangen.
„Dir kënnt kleng brong Flecken gesinn, dat sinn TIG-Lötverbindungen ronderëm déi ganz Struktur“, sot de Cerny. „Mir hunn am Januar ugefaangen, d'Zelter nei opzebauen.“
„Déi nächst grouss Erausfuerderung fir d'Produktioun bei dësem Projet war et, d'Naht ze schweessen, ouni datt d'Formgenauegkeet duerch d'Schwëissdeformatioun verluer geet“, sot de Silva.
Plasmaschweißen bitt déi néideg Stäerkt a Steifheet mat minimalem Risiko fir d'Blech, sot de Cerny. Eng Mëschung aus 98% Argon/2% Helium funktionéiert am beschten fir d'Verschmotzung ze reduzéieren an d'Schmelzung ze verbesseren.
Schweißer benotzen Schlëssellach-Plasma-Schweißtechniken mat Thermal Arc®-Stroumquellen a speziellen Trakter- a Brenneraggregater, déi vu PSI entwéckelt a benotzt ginn.