הצעות מחיר עבור מכונה ליצירת גלילים קרים הידראוליים

החזון של אניש קאפור על פסל שער הענן בפארק המילניום בשיקגו דומה לכספית נוזלית, המשקף באופן אורגני את העיר שמסביב. השגת שלמות זו היא עבודת אהבה.
"מה שרציתי לעשות עם פארק המילניום היה לעשות משהו שמחקה את קו הרקיע של שיקגו... כדי שאנשים יוכלו לראות את העננים נסחפים והבניינים הגבוהים האלה משתקפים בעבודה. ואז, כי זה בשער. הצורה, המשתתף, הצופה יוכלו להיכנס לחדר העמוק הזה, שעושה בדרך כלשהי לבבואה של אדם מה שמראה היצירה עושה לבבואה של העיר שמסביב. אניש קאפור, פסל שער הענן
רק מהמשטח השלו של פסל הנירוסטה הענקי, יהיה קשה לנחש עד כמה מתכת וקרביים אורבים מתחת לפני השטח. Cloud Gate מכיל את סיפוריהם של למעלה מ-100 יצרני מתכת, חותכים, רתכים, גימורים, מהנדסים, טכנאים, מתקנים, מתקינים ומנהלים - במשך חמש שנים בהתהוות.
רבים עבדו שעות ארוכות, עבדו בבתי מלאכה באמצע הלילה, חנו באתרי בנייה ועבדו בחום של 110 מעלות כשהם לובשים חליפות האזמט מלאות Tyvek® ומסיכות הנשמה למחצה. חלקם עובדים בתנוחות נגד כבידה, עם כלים תלויים ברתמות, ועובדים על מדרונות חלקלקים. הכל הולך קצת (והרבה מעבר) כדי להפוך את הבלתי אפשרי לאפשרי.
משקלו של 110 טון, 66 רגל וגובהו 33 רגל, פסל הנירוסטה, המגלם את התפיסה השמימית של הפסל אניש קאפור בעננים נישאים, הוא עבודתה של חברת ייצור Performance Structures Inc. (PSI), אוקלנד, קליפורניה ו-MTH. מיסיון, וילה פארק, אילינוי. במלאת 120 שנה להיווסדה, MTH הוא אחד מקבלני הפלדה והזכוכית המבניים הוותיקים ביותר באזור שיקגו.
מימוש דרישות הפרויקט ידרוש ביצועים אמנותיים, כושר המצאה, ידע מכני וידע ייצור של שתי החברות. הם יצרו לפי הזמנה ואף יצרו ציוד לפרויקט.
חלק מהבעיות של הפרויקט היו קשורות לצורתו המעוקלת בצורה מוזרה - חבל טבור או טבור הפוך - וחלק לגודלו העצום. הפסל, שנבנה על ידי שתי חברות שונות במקומות שונים במרחק של אלפי קילומטרים זה מזה, יצר בעיות תנועה וסגנון. תהליכים רבים שצריכים להיעשות בשטח קשים לביצוע ברצפת החנות, שלא לדבר על בשטח. קשיים רבים מתעוררים פשוט בגלל שמבנים כאלה מעולם לא נוצרו לפני כן, ולכן אין הפניות, אין שרטוטים, אין מפות דרכים.
איתן סילבה מ-PSI הוא בעל ניסיון רב במסגור, תחילה עבור ספינות ומאוחר יותר עבור פרויקטים אומנותיים אחרים, והוא מוסמך באופן ייחודי למשימת המסגור. אניש קאפור ביקשה מבוגר פיזיקה ואמנות לספק מודל קטן.
"אז הכנתי חתיכה של 2 מ' על 3 מ', חתיכה ממש חלקה ומעוקלת, מלוטשת, והוא אמר, 'אה, עשית את זה, אתה היחיד שעשה את זה', כי הוא חיפש שנתיים. בוא, תבקש ממישהו לעשות את זה," אמר סילבה.
התוכנית המקורית הייתה ש-PSI יפיק ויבנה את הפסל בשלמותו ולאחר מכן ישלח אותו בשלמותו לאוקיינוס ​​השקט הדרומי, דרך תעלת פנמה, צפונה לאוקיינוס ​​האטלנטי ודרך דרך ים סנט לורנס לנמל באגם. מישיגן, לדברי המנכ"ל. חברת Edward's Millennium Park Corporation, מערכת מסועים שתוכננה במיוחד תיקח אותו למילניום פארק, אמר אוליאל. אילוצי זמן ומעשיות אילצו שינויים בתוכניות אלה. אז היה צריך להכין את הפאנלים המעוקלים להובלה ולאחר מכן להעביר אותם לשיקגו, שם MTH הרכיבה את התשתית ואת המבנה וחיברה את הלוחות למבנה העל.
גימור וליטוש הריתוכים של Cloud Gate כדי לתת להם מראה חלק היה אחד ההיבטים הקשים ביותר של התקנה והרכבה באתר. תהליך 12 השלבים מסתיים על ידי מריחת סומק מבהיר, בדומה ללק תכשיטים.
"בעיקרון, עבדנו על הפרויקט הזה, ויצרנו את החלקים האלה במשך כשלוש שנים", אמר סילבה. "זו התחייבות רצינית. לוקח הרבה זמן להבין איך לעשות את זה ולבנות את הפרטים; אתה יודע, פשוט מושלם. הגישה שלנו, המשתמשת בטכנולוגיית מחשבים ועיבוד מתכת ישן וטוב, היא שילוב של פרזול וטכנולוגיית תעופה וחלל".
לדבריו, קשה לייצר משהו כל כך גדול וכבד בדיוק גבוה. הלוחות הגדולים ביותר היו בממוצע ברוחב של 7 רגל ואורך 11 רגל ושקלו 1,500 פאונד.
"ביצוע כל עבודת ה-CAD ויצירת שרטוטי החנות בפועל עבור המוצר הזה היה פרויקט גדול בפני עצמו", אומר סילבה. "אנו משתמשים בטכנולוגיית מחשב כדי למדוד את הלוחות ולהעריך במדויק את צורתם ואת העקמומיות שלהם כך שישתלבו בצורה נכונה.
"עשינו הדמיית מחשב ואז פירקנו אותה", אמר סילבה. "השתמשתי בניסיון שלי בבניית מעטפת והבנתי איך לפצל את התבנית כך שקווי התפר יעבדו כדי שנוכל לקבל את התוצאות האיכותיות ביותר."
חלק מהצלחות מרובעות וחלקן בצורת פאי. ככל שהם קרובים יותר למעבר חד, כך הם בצורת פאי ורדיוס המעבר הרדיאלי גדול יותר. בחלק העליון הם שטוחים וגדולים יותר.
חיתוך פלזמה בעובי של 1/4 עד 3/8 אינץ' נירוסטה 316L הוא קשוח מספיק בפני עצמו, אומר סילבה. "האתגר האמיתי היה לתת לצלחות הענקיות קימור די מדויק. זה נעשה על ידי עיצוב וייצור מדויקים מאוד של מערכת הצלעות של כל צלחת. זה איפשר לנו לקבוע במדויק את הצורה של כל צלחת".
היריעות מגולגלות על גלילי תלת מימד שתוכננו ויוצרו על ידי PSI במיוחד לגלגול יריעות אלו (ראה איור 1). "זה סוג של בן דוד של משטח החלקה על הקרח האנגלי. אנחנו מגלגלים אותם בטכניקה הדומה לייצור כנפיים", אומר סילבה. כופפו כל גיליון על ידי הזזתו קדימה ואחורה על הגלילים, התאמת הלחץ על הגלילים עד שהיריעה תהיה בטווח של 0.01 אינץ' מהגודל הרצוי. לדבריו, הדיוק הגבוה הנדרש מקשה על יצירת הצלחות בצורה חלקה.
לאחר מכן הרתכים מרתכים את הצלחת הכפופה למבנה הפנימי של המערכת המצולעת באמצעות ליבות שטף. "לדעתי, ספיגת שטף היא דרך נהדרת ליצור ריתוכים מבניים בנירוסטה", מסביר סילבה. "הוא מספק ריתוכים באיכות גבוהה, הוא מאוד מכוון ייצור ונראה נהדר."
כל פני השטח של הלוחות מושיפים ביד ומעובדים כדי לחתוך אותם לדיוק הנדרש של אלפית אינץ' כך שהם יתחברו בצורה מושלמת (ראה איור 2). אמת מידות בעזרת ציוד מדידה וסריקת לייזר מדויק. לבסוף, הלוח מלוטש לגימור מראה ומכוסה בסרט מגן.
כשליש מהפנלים, יחד עם הבסיס והמבנה הפנימי, הותקנו במכלול ניסיון לפני שליחת הלוחות מאוקלנד (ראה איורים 3 ו-4). תוכנן הליך תלייה של הלוחות ובוצעו ריתוכים על חלק מהצלחות הקטנות יותר כדי להחזיק אותם יחד. "אז כשחיברנו את זה בשיקגו, ידענו שזה יתאים", אמר סילבה.
טמפרטורה, זמן ורטט של העגלה עלולים לגרום למוצר המגולגל להתרופף. הרשת המצולעת נועדה לא רק להגביר את קשיחות הלוח, אלא גם לשמור על צורת הלוח במהלך ההובלה.
לכן, הפלטות עוברות טיפול בחום וקירור על מנת להקל על מתחי החומר על ידי חיזוק הרשת מבפנים. כדי למנוע עוד יותר נזק במהלך המשלוח, יוצרו סוגריים לכל לוח והועמסו למכולות כארבעה בכל פעם.
לאחר מכן הועלו המכולות על סמי טריילרים, כארבעה בכל פעם, ונשלחו לשיקגו עם צוותי PSI להתקנה עם צוותי MTH. האחד הוא לוגיסטי שמתאם הובלות, והשני הוא המנהל הטכני של האתר. הוא עובד מדי יום עם צוות MTH ועוזר בפיתוח טכנולוגיות חדשות לפי הצורך. "כמובן, הוא היה חלק חשוב מאוד בתהליך", אמר סילבה.
נשיא MTH, לייל היל, אומר ש-MTH Industries הוטל במקור לעגן את הפסל האתרי לקרקע ולהתקין את המבנה, ולאחר מכן לרתך אליו לוחות ולבצע את הליטוש והליטוש הסופי, כאשר PSI מספק הדרכה טכנית. השלמת הפסל פירושה אמנות. איזון עם פרקטיקה, תיאוריה עם פרקטיקה, זמן נדרש וזמן מתוכנן.
לו צ'רני, סגן נשיא להנדסה ומנהל פרויקטים ב-MTH, אמר שהוא מוקסם מהייחודיות של הפרויקט. "למיטב ידיעתנו, קרו כמה דברים בפרויקט המסוים הזה שלא נעשו או נשקלו קודם לכן", אמר צ'רני.
אבל פיתוח הראשון מסוגו דורש כושר המצאה מיומן במקום כדי להגיב לבעיות בלתי צפויות ולענות על שאלות שעולות בדרך:
איך מתקינים בזהירות 128 לוחות נירוסטה בגודל רכב על גבי מבנה קבוע? איך להלחים flexbeans ענק מבלי להסתמך על זה? איך להיכנס לריתוך בלי יכולת לרתך מבפנים? איך להגיע לגימור מראה מושלם של ריתוך נירוסטה בשטח? מה קורה אם ברק יפגע בו?
צ'רני אמר שהאינדיקציה הראשונה לכך שזה יהיה פרויקט מאתגר במיוחד היה כשהחלה הבנייה וההתקנה של הפלטפורמה במשקל 30,000 פאונד. מבנה פלדה התומך בפסל.
למרות שהייצור של פלדת המבנה הגבוהה באבץ שמספקת PSI להרכבת בסיס התשתית הוא פשוט יחסית, התשתית ממוקמת באמצע הדרך בין המסעדה ובאמצע החניון, כל אחד בגובה שונה.
"אז הבסיס הוא סוג של שלוחה, מתנודד בשלב מסוים," אמר צ'רני. "במקום שבו התקנו הרבה מפלדה זו, כולל התחלת עבודת הלוח בפועל, היינו צריכים להניע את המנוף לתוך חור בעומק של 5 מטר."
צ'רני אמר שהם השתמשו במערכת עיגון מתוחכמת מאוד, כולל מערכת מתיחה מכנית דומה לזו המשמשת בכריית פחם וכמה עוגנים כימיים. לאחר שתשתית הפלדה מעוגנת בבטון, יש להתקין את המבנה שאליו תוצמד המעטפת.
"התחלנו בהתקנת מערכת מסבך עם שתי טבעות O גדולות מנירוסטה 304 - אחת בקצה הצפוני של המבנה ואחת בקצה הדרומי", אומר צ'רני (ראה איור 3). הטבעות מהודקות עם מסבכים צינוריים מצטלבים. מסגרת הליבה הטבעתית מחולקת ומוברגת למקומה באמצעות GMAW וחיזוקי ריתוך אלקטרודות.
"אז יש את מבנה העל האדיר הזה שאף אחד לא ראה מעולם; הכל למסגרת המבנית", אמר צ'רני.
למרות המאמצים הטובים ביותר בתכנון, הנדסה, ייצור והתקנה של כל הרכיבים הדרושים לפרויקט אוקלנד, הפסל היה חסר תקדים, ושבילים חדשים מלווים תמיד בקורות ושריטות. באופן דומה, שילוב מושגי הייצור של חברה אחת עם זו של אחרת אינו קל כמו להעביר את השרביט. בנוסף, המרחק הפיזי בין האתרים גורם לעיכובים באספקה, מה שהופך חלק מהייצור באתר להגיוני.
"למרות שהליכי ההרכבה והריתוך תוכננו מראש באוקלנד, תנאי האתר בפועל דרשו מכולם להיות יצירתיים", אמר סילבה. "וצוות האיגוד ממש מעולה".
בחודשים הראשונים, התפקיד העיקרי של MTH היה לקבוע מה נדרש עבור יום עבודה, וכיצד לייצר בצורה הטובה ביותר חלק מהרכיבים הנדרשים לבניית תת-המסגרת, כמו גם חלק מהתמוכות, "הזעזועים", הזרועות, הפינים , וכמו שהיל אמר, פוגו מקלות. היו נחוצים ליצירת מערכת ציפוי זמנית.
"זה תהליך מתמשך, תכנון וייצור תוך כדי תנועה כדי שהכל ינוע ויגיע במהירות לשטח. אנחנו מבלים זמן רב במיון מה שיש לנו, בחלק מהמקרים בעיצוב מחדש ובעיצוב מחדש, ואז אנחנו מייצרים את החלקים הדרושים.
"רק ביום שלישי יהיו לנו 10 דברים שאנחנו צריכים על המגרש ביום רביעי," אמר היל. "יש לנו הרבה שעות נוספות ורוב העבודה על רצפת החנות נעשית באמצע הלילה".
"כ-75 אחוז ממכלולי הציפוי נעשים או משתנים באתר", אומר צ'רני. "היו כמה פעמים שעשינו את זה 24 שעות ביממה. הייתי בחנות עד 2 או 3 לפנות בוקר וחזרתי הביתה ב-5:30 בבוקר, התקלחתי, לקחתי את החומר, עדיין רטוב. ”
מערכת המתלים הזמנית של MTN המשמשת להרכבת הגוף מורכבת מקפיצים, תומכות וכבלים. כל המפרקים בין הלוחות מהודקים באופן זמני עם ברגים. "אז כל המבנה מחובר מכנית, תלוי מבפנים על ידי 304 מסבכים", אמר צ'רני.
התחלנו עם הכיפה בבסיס פסל הטבור - "הטבור בתוך הטבור". הכיפה תלויה מהמסבכים באמצעות מערכת תמיכת קפיצי מתלה ארבע נקודות זמנית, המורכבת ממתלים, כבלים וקפיצים. ככל שמתווספים עוד לוחות, הקפיצים הופכים ל"מתנה", אמר צ'רני. לאחר מכן מתאימים את הקפיצים בהתאם למשקל הנוסף של כל צלחת כדי לאזן את הפסל כולו.
לכל אחד מ-168 הלוחות יש מערכת ארבע נקודות מתלה וקפיצים משלו, כך שהם נתמכים בנפרד במקומם. "הרעיון הוא לא להלחיץ ​​אף אחד מהמפרקים מכיוון שהם מחוברים עם פער של 0/0", אומר צ'רני. "אם הלוח פוגע בלוח שמתחתיו זה יכול להוביל לעיוות ולבעיות אחרות."
עדות לדיוק של ה-PSI היא ההתאמה המצוינת שלו כמעט ללא תגובה נגדית. "PSI עשה עבודה נפלאה בייצור הטאבלטים האלה," אמר צ'רני. "אני נותן להם קרדיט כי בסופו של דבר הוא באמת התאים. ההתאמה הייתה ממש טובה וזה פנטסטי עבורי. אנחנו מדברים ממש על אלפיות הסנטימטר. ."
"כשהם סיימו את ההרכבה, הרבה אנשים חשבו שזה נעשה", אומר סילבה, לא רק בגלל התפרים ההדוקים, אלא גם בגלל שהחלק המורכב במלואו והפנלים המלוטשים בקפידה שלו עשו את העבודה. סביבתו. אבל תפר התחת נראה לעין, לכספית נוזלית אין תפרים. בנוסף, הפסל עדיין צריך להיות מרותך במלואו כדי לשמור על שלמותו המבנית עבור הדורות הבאים, אמר סילבה.
השלמת Cloud Gate נאלצה להתעכב במהלך הפתיחה החגיגית של הפארק בסתיו 2004, אז אומפלוס היה כתם GTAW, וזו הסיבה שהוא תקוע במשך חודשים.
"ניתן לראות נקודות חומות קטנות מסביב למבנה שהיו ריתוך TIG," אמר צ'רני. "התחלנו להקים אוהלים שוב בינואר."
"אתגר הייצור הגדול הבא עבור פרויקט זה היה ריתוך תפרים ללא אובדן דיוק צורה עקב התכווצות ריתוך", אמר סילבה.
לדברי צ'רני, ריתוך פלזמה סיפק את החוזק והקשיחות הדרושים עם סיכון מינימלי ליריעה. תערובת של 98% ארגון ו-2% הליום היא הטובה ביותר בהפחתת עכירות ושיפור ההתכה.
הרתכים השתמשו בשיטת ריתוך פלזמה של חור מפתח באמצעות מקור כוח Thermal Arc® ומכלול טרקטור ולפיד מיוחד שתוכנן והשתמשו ב-PSI.