시카고 밀레니엄 파크에 있는 클라우드 게이트(Cloud Gate) 조각에 대한 아니쉬 카푸어(Anish Kapoor)의 비전은 주변 도시를 유기적으로 반영하는 액체 수은과 유사합니다. 이 온전함을 이루는 것은 사랑의 노력입니다.
“제가 밀레니엄 파크에서 하고 싶었던 것은 시카고의 스카이라인을 모방하는 것이었습니다… 사람들이 구름이 떠다니는 것을 볼 수 있고 매우 높은 건물이 작품에 반영되는 것을 볼 수 있도록 하는 것이었습니다. 그리고 게이트에 있기 때문입니다. 형태, 참가자, 관객은 이 매우 깊은 방에 들어갈 수 있을 것이며, 이 방은 어떤 방식으로든 작품의 외양이 주변 도시의 반사에 미치는 영향과 마찬가지로 사람의 반사에도 영향을 미칩니다. 클라우드 게이트 조각가 아니쉬 카푸어(Anish Kapoor)
거대한 스테인레스 조각품의 고요한 표면만으로는 그 표면 아래에 얼마나 많은 금속과 내장이 숨어 있는지 짐작하기 어려울 것입니다. Cloud Gate에는 5년에 걸쳐 제작된 100명 이상의 금속 제작공, 절단공, 용접공, 마무리공, 엔지니어, 기술자, 배관공, 설치공 및 관리자의 이야기가 포함되어 있습니다.
많은 사람들이 장시간 근무하고, 한밤중에 작업장에서 일하고, 건설 현장에서 캠핑을 하고, 전체 Tyvek® 방호복과 반마스크 호흡보호구를 착용한 채 110도의 더위 속에서 일했습니다. 일부는 도구를 하네스에 매달고 반중력 위치에서 작업하고 미끄러운 경사면에서 작업합니다. 모든 것은 불가능을 가능하게 만들기 위해 조금씩(그리고 그 이상으로) 진행됩니다.
무게 110톤, 길이 66피트, 높이 33피트에 달하는 스테인리스 스틸 조각품은 조각가 아니쉬 카푸어(Anish Kapoor)의 솟아오르는 구름에 대한 천상의 개념을 구현한 것으로 제조 회사인 Performance Structures Inc.의 작품입니다. (PSI), 캘리포니아주 오클랜드, MTH. 미션, 일리노이주 빌라 파크. 창립 120주년을 맞이한 MTH는 시카고 지역에서 가장 오래된 구조용 강철 및 유리 시공업체 중 하나입니다.
프로젝트의 요구 사항을 실현하려면 두 회사의 예술적 성능, 독창성, 기계 지식 및 제조 노하우가 필요합니다. 그들은 프로젝트를 위한 장비를 주문하고 제작하기도 했습니다.
프로젝트의 문제 중 일부는 탯줄 또는 거꾸로 된 배꼽과 같은 이상하게 구부러진 모양과 관련이 있었고 일부는 거대한 크기와 관련이 있었습니다. 서로 다른 두 회사가 수천 마일 떨어진 서로 다른 위치에 건설한 이 조각품은 교통 및 스타일 문제를 일으켰습니다. 현장에서 수행해야 하는 많은 공정은 현장은 물론 작업 현장에서도 수행하기 어렵습니다. 이러한 구조는 이전에 생성된 적이 없고 참조도 없고 도면도 없고 로드맵도 없기 때문에 많은 어려움이 발생합니다.
PSI의 Ethan Silva는 처음에는 선박, 나중에는 기타 예술 프로젝트에 대한 프레이밍 분야에서 광범위한 경험을 갖고 있으며 프레이밍 작업에 대한 특별한 자격을 갖추고 있습니다. Anish Kapoor는 물리학 및 미술 졸업생에게 작은 모델을 제공해 달라고 요청했습니다.
“그래서 저는 2m x 3m 크기의 매우 부드러운 곡선과 광택이 나는 작품을 만들었습니다. 그러자 그는 '아, 당신이 해냈어요. 당신이 그걸 한 유일한 사람이군요'라고 말했습니다. 왜냐하면 그는 2년 동안 찾고 있었기 때문입니다. 와서 누군가에게 해달라고 부탁하세요.”라고 Silva가 말했습니다.
원래 계획은 PSI가 조각품 전체를 제작 및 제작한 다음 전체를 남태평양, 파나마 운하를 통해, 북쪽으로 대서양으로 그리고 세인트 로렌스 항로를 통해 호수의 항구로 배송하는 것이었습니다. 전무 이사에 따르면 미시간. 특별히 설계된 컨베이어 시스템인 Edward의 Millennium Park Corporation이 그를 Millennium Park로 데려갈 것이라고 Ulliel은 말했습니다. 시간 제약과 실용성으로 인해 이러한 계획이 변경되었습니다. 따라서 곡면 패널을 운송할 준비를 한 다음 시카고로 트럭으로 운송해야 했습니다. 그곳에서 MTH는 하부 구조와 상부 구조를 조립하고 패널을 상부 구조에 연결했습니다.
Cloud Gate 용접부를 마무리하고 광택 처리하여 매끄러운 모양을 제공하는 것은 현장 설치 및 조립에서 가장 어려운 측면 중 하나였습니다. 12단계 과정은 주얼리 광택제와 유사한 브라이트닝 블러셔를 바르면 완성됩니다.
"기본적으로 우리는 이 프로젝트에 참여하면서 약 3년 동안 이러한 부품을 제작했습니다."라고 Silva는 말했습니다. “이것은 진지한 사업입니다. 이를 수행하는 방법을 파악하고 세부 사항을 해결하는 데 많은 시간이 걸립니다. 알다시피, 완벽해요. 컴퓨터 기술과 오래된 금속 가공을 사용하는 우리의 접근 방식은 단조 기술과 항공우주 기술의 결합입니다.”
그에 따르면 이렇게 크고 무거운 것을 고정밀도로 제작하는 것은 어렵다고 한다. 가장 큰 석판은 평균 폭 7피트, 길이 11피트, 무게 1,500파운드였습니다.
Silva는 "모든 CAD 작업을 수행하고 이 제품의 실제 매장 도면을 작성하는 것은 그 자체로 큰 프로젝트였습니다."라고 말합니다. “우리는 컴퓨터 기술을 사용하여 판을 측정하고 모양과 곡률을 정확하게 평가하여 서로 정확하게 맞도록 합니다.
Silva는 "우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 한 다음 분해했습니다."라고 말했습니다. "저는 쉘 제작 경험을 활용하여 솔기 라인이 작동하도록 금형을 분할하여 최상의 품질 결과를 얻을 수 있는 방법을 알아냈습니다."
어떤 접시는 정사각형이고 어떤 접시는 파이 모양입니다. 급격한 전환에 가까울수록 파이 모양이 되고 방사형 전환의 반경이 커집니다. 상단은 더 평평하고 더 큽니다.
Silva는 1/4~3/8인치 두께의 316L 스테인리스강을 플라즈마 절단하는 것만으로도 충분하다고 말합니다. “정말 어려운 점은 거대한 판에 상당히 정확한 곡률을 부여하는 것이었습니다. 이는 각 플레이트의 리브 시스템을 매우 정밀하게 성형하고 제조함으로써 이루어졌습니다. 이를 통해 우리는 각 판의 모양을 정확하게 결정할 수 있었습니다.”
시트는 시트 롤링을 위해 특별히 PSI에서 설계하고 제조한 3D 롤에서 롤링됩니다(그림 1 참조). “영국 아이스링크의 사촌 수준이에요. 우리는 날개를 만드는 것과 유사한 기술을 사용하여 그것들을 굴립니다.”라고 Silva는 말합니다. 시트가 원하는 크기의 0.01인치 이내가 될 때까지 롤러의 압력을 조정하여 각 시트를 롤러에서 앞뒤로 움직여 구부립니다. 그에 따르면, 요구되는 높은 정밀도로 인해 플레이트를 원활하게 형성하기가 어렵습니다.
그런 다음 용접공은 플럭스 코어를 사용하여 구부러진 판을 리브 시스템의 내부 구조에 용접합니다. Silva는 “제 생각에는 플럭스 흡수가 스테인리스강에 구조적 용접을 생성하는 정말 좋은 방법이라고 생각합니다.”라고 설명합니다. "고품질 용접을 제공하고 매우 생산 지향적이며 보기에도 좋습니다."
보드의 전체 표면은 손으로 샌딩되고 기계 가공되어 필요한 1000분의 1인치 정밀도로 절단되어 완벽하게 결합됩니다(그림 2 참조). 정확한 측정 및 레이저 스캐닝 장비로 치수를 확인하십시오. 마지막으로 보드를 거울 마감으로 연마하고 보호 필름으로 덮습니다.
패널이 오클랜드에서 배송되기 전에 베이스 및 내부 구조와 함께 패널의 약 1/3이 시험 조립으로 설치되었습니다(그림 3 및 4 참조). 판을 걸는 절차가 계획되었고, 판을 함께 고정하기 위해 일부 작은 판에 용접이 이루어졌습니다. "그래서 우리가 시카고에서 그것을 조립했을 때 우리는 그것이 적합할 것이라는 것을 알았습니다."라고 Silva는 말했습니다.
트롤리의 온도, 시간 및 진동으로 인해 압연된 제품이 느슨해질 수 있습니다. 골이 있는 메쉬는 보드의 강성을 높일 뿐만 아니라 운송 중에도 보드의 형태를 유지하도록 설계되었습니다.
따라서 내부에서 메쉬를 강화하여 재료 응력을 완화하기 위해 플레이트를 열처리 및 냉각합니다. 배송 중 손상을 더욱 방지하기 위해 각 보드마다 브래킷을 제작하여 한 번에 4개씩 컨테이너에 적재했습니다.
그런 다음 컨테이너는 한 번에 약 4개씩 세미트레일러에 적재되었으며 MTH 직원과 함께 설치하기 위해 PSI 직원과 함께 시카고로 배송되었습니다. 한 명은 운송을 조정하는 물류 전문가이고, 다른 한 명은 현장의 기술 책임자입니다. 그는 매일 MTH 직원과 함께 일하며 필요에 따라 새로운 기술 개발을 돕습니다. “물론 그는 그 과정에서 매우 중요한 부분을 차지했습니다.” 실바가 말했습니다.
MTH의 라일 힐(Lyle Hill) 회장은 원래 MTH Industries가 천상의 조각품을 땅에 고정하고 상부 구조를 설치한 다음 판을 용접하고 최종 샌딩 및 광택 작업을 수행하는 임무를 맡았으며 PSI가 기술 지침을 제공했다고 말했습니다. 조각품을 완성한다는 것은 예술을 의미했습니다. 실습과 이론, 실습과 이론, 필요한 시간과 계획된 시간의 균형을 유지하세요.
MTH의 엔지니어링 부사장 겸 프로젝트 관리자인 Lou Czerny는 이 프로젝트의 독창성에 매료되었다고 말했습니다. "우리가 아는 한, 이 특정 프로젝트에서 이전에 수행되거나 고려되지 않은 몇 가지 일이 발생했습니다"라고 Czerny는 말했습니다.
그러나 최초의 개발을 위해서는 예상치 못한 문제에 대응하고 그 과정에서 발생하는 질문에 답하기 위해 즉석에서 능숙한 독창성이 필요합니다.
자동차 크기의 스테인레스 스틸 패널 128개를 영구 상부 구조물에 어떻게 조심스럽게 설치합니까? 거대한 플렉스빈에 의존하지 않고 납땜하는 방법은 무엇입니까? 내부에서 용접하지 않고 용접에 들어가는 방법은 무엇입니까? 현장에서 스테인레스강 용접의 완벽한 경면 마감을 달성하는 방법은 무엇입니까? 번개가 그에게 떨어지면 어떻게 되나요?
Czerny는 30,000파운드 플랫폼의 건설 및 설치가 시작되었을 때 이것이 매우 어려운 프로젝트가 될 것이라는 첫 번째 징후가 있었다고 말했습니다. 조각품을 지지하는 강철 구조물.
하부 구조의 기초를 조립하기 위해 PSI가 공급한 아연 함량이 높은 구조용 강철을 제작하는 것은 상대적으로 간단하지만, 하부 구조는 레스토랑 중간과 주차장 중간에 위치하며 각각 높이가 다릅니다.
“그래서 베이스는 일종의 캔틸레버형이고 한 지점에서 흔들리게 됩니다.”라고 Czerny는 말했습니다. "실제 슬래브 작업 시작을 포함하여 이 강철을 많이 설치한 곳에서는 실제로 크레인을 5피트 깊이의 구멍으로 몰아넣어야 했습니다."
Czerny는 석탄 채굴에 사용되는 것과 유사한 기계적 프리텐션 시스템과 일부 화학적 앵커를 포함하여 매우 정교한 앵커링 시스템을 사용했다고 말했습니다. 강철 하부구조가 콘크리트에 고정되면 쉘이 부착될 상부구조를 설치해야 합니다.
"우리는 두 개의 대형 304 스테인레스 스틸 O-링이 있는 트러스 시스템을 설치하는 것부터 시작했습니다. 하나는 구조물의 북쪽 끝에, 다른 하나는 남쪽 끝에 있었습니다."라고 Czerny는 말합니다(그림 3 참조). 링은 교차하는 관형 트러스로 고정됩니다. 링 코어 서브프레임은 GMAW 및 전극 용접 보강재를 사용하여 분할되고 제자리에 볼트로 고정됩니다.
“아무도 본 적이 없는 거대한 상부구조가 있습니다. 그것은 모두 구조적 틀을 위한 것입니다.”라고 Czerny는 말했습니다.
오클랜드 프로젝트에 필요한 모든 구성 요소를 설계, 엔지니어링, 제작 및 설치하는 데 최선을 다했음에도 불구하고 조각품은 전례가 없었고 새로운 길에는 항상 거친 부분과 긁힌 부분이 동반되었습니다. 마찬가지로, 한 회사의 제조 개념을 다른 회사의 제조 개념과 결합하는 것은 지휘봉을 넘기는 것만큼 쉽지 않습니다. 또한, 현장 간의 물리적 거리로 인해 배송이 지연되어 일부 현장 생산이 논리적이게 됩니다.
Silva는 “조립 및 용접 절차가 오클랜드에서 미리 설계되었음에도 불구하고 실제 현장 조건에서는 모든 사람이 창의력을 발휘해야 했습니다.”라고 말했습니다. “그리고 노조 직원들은 정말 훌륭해요.”
처음 몇 달 동안 MTH의 주요 업무는 하루 작업에 필요한 것이 무엇인지, 그리고 서브프레임을 제작하는 데 필요한 일부 구성 요소와 일부 스트럿, "충격 장치", 암, 핀을 가장 잘 제작하는 방법을 결정하는 것이었습니다. , 그리고 Hill이 말했듯이 포고 스틱. 임시 사이딩 시스템을 만드는 데 필요했습니다.
“모든 것이 계속 움직이고 현장에 신속하게 도달할 수 있도록 즉석에서 설계하고 제조하는 지속적인 프로세스입니다. 우리는 가지고 있는 것을 분류하는 데 많은 시간을 소비하고 어떤 경우에는 다시 디자인하고 다시 디자인한 다음 필요한 부품을 만듭니다.
Hill은 “화요일에 우리는 수요일에 현장에서 갖춰야 할 10가지 항목을 갖게 될 것입니다.”라고 말했습니다. "우리는 초과근무를 많이 하고 작업 현장의 대부분의 작업은 한밤중에 이루어집니다."
Czerny는 "사이딩 조립의 약 75%가 현장에서 제작되거나 수정됩니다."라고 말합니다. “하루 24시간 내내 그런 일을 한 적도 몇 번 있었어요. 새벽 2~3시까지 가게에 있다가 새벽 5시 30분에 집에 와서 샤워를 하고 아직 젖어 있는 재료를 꺼냈습니다. ”
선체를 조립하는 데 사용되는 MTN 임시 서스펜션 시스템은 스프링, 스트럿 및 케이블로 구성됩니다. 플레이트 사이의 모든 조인트는 볼트로 임시로 고정됩니다. “그래서 전체 구조는 기계적으로 연결되어 있고 304개의 트러스로 내부에 매달려 있습니다.”라고 Czerny는 말했습니다.
우리는 배꼽 조각의 바닥에 있는 돔, 즉 “배럴 안의 배꼽”부터 시작했습니다. 돔은 행거, 케이블 및 스프링으로 구성된 임시 4점 서스펜션 스프링 지지 시스템을 사용하여 트러스에 매달려 있습니다. 더 많은 보드가 추가될수록 스프링은 "선물"이 된다고 Czerny는 말했습니다. 그런 다음 각 플레이트의 추가 무게에 따라 스프링을 조정하여 전체 조각품의 균형을 맞춥니다.
168개의 보드 각각에는 자체 4점 서스펜션과 스프링 시스템이 있어 개별적으로 제자리에 지지됩니다. "아이디어는 0/0 간격으로 연결되어 있으므로 관절 중 하나에 과도한 응력을 가하지 않는 것입니다."라고 Czerny는 말합니다. "보드가 아래의 보드에 부딪히면 뒤틀림 및 기타 문제가 발생할 수 있습니다."
PSI의 정밀도에 대한 증거는 백래시가 거의 없는 탁월한 핏입니다. Czerny는 “PSI는 이러한 태블릿을 만드는 데 환상적인 일을 해냈습니다.”라고 말했습니다. “결국 그는 정말 적합했기 때문에 나는 그들의 공로를 인정합니다. 핏이 정말 좋아서 저에게는 환상적이었습니다. 우리는 말 그대로 1/1000인치에 대해 이야기하고 있습니다. .”
"조립을 마쳤을 때 많은 사람들이 조립이 끝났다고 생각했습니다."라고 Silva는 말합니다. 이음새가 촘촘하기 때문일 뿐만 아니라 완전히 조립된 부품과 세심하게 광택이 나는 패널이 그 효과를 발휘했기 때문입니다. 그 주변. 그러나 엉덩이 솔기가 보이고 액체 수은에는 솔기가 없습니다. 또한 조각품은 미래 세대를 위해 구조적 무결성을 유지하기 위해 완전히 용접되어야 한다고 Silva는 말했습니다.
Cloud Gate의 완성은 2004년 가을 공원 개장 기간 동안 지연되어야 했기 때문에 omphalus는 GTAW 오점이었고 이것이 몇 달 동안 정체된 이유였습니다.
Czerny는 "TIG 용접 구조물 전체에서 작은 갈색 점을 볼 수 있었습니다."라고 말했습니다. “우리는 1월부터 다시 텐트를 치기 시작했습니다.”
Silva는 "이 프로젝트의 다음 큰 생산 과제는 용접 수축으로 인한 형태 정확도의 손실 없이 이음새를 용접하는 것이었습니다."라고 말했습니다.
Czerny에 따르면 플라즈마 용접은 시트에 대한 위험을 최소화하면서 필요한 강도와 강성을 제공했습니다. 98% 아르곤과 2% 헬륨의 혼합물은 오염을 줄이고 용융을 개선하는 데 가장 좋습니다.
용접공들은 Thermal Arc® 전원과 PSI가 설계하고 사용하는 특수 트랙터 및 토치 어셈블리를 사용하는 키홀 플라즈마 용접 방법을 사용했습니다.
게시 시간: 2023년 2월 4일