芝加哥雲門是如何焊接的？為什麼那麼順滑又看不到接縫？

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圖片https://www.cityofchicago.org/content/dam/city/depts/dca/Millennium%20Park/cloudgate800.jpg

業餘電焊小學徒來了！

首先要建一個內部的支撐桁架。

這個架子看著不太穩啊？會不會自己滾下來啊？並不會，因為它還有埋在地面以下的部分。

反正我們結構工程師設計的一切，你們最後都不會看到的！

安裝第一塊鋼板，最中間那一塊。

然後依次安裝鋼板，可以看到鋼板反面的加勁肋和正面貼的臨時保護膜。鋼板只是用臨時支撐和 turn-buckle 固定在桁架上，並沒有焊接，只是固定在應該在的位置。

每一塊單獨的鋼板都是在工廠數控加工完成的，全部為 3/8 英寸厚的不鏽鋼。等離子炬切割後，用專門為這個項目打造的卷板機成形，然後再焊接內表面的加勁肋。最後用 3D 掃描技術檢驗最後的尺寸，不合適的地方手工打磨，精確到千分之一英寸。

Bean 逐漸成形。注意看，鋼板與鋼板之間事實上是完全獨立的，只是嚴絲合縫的固定在了正確的位置。幾乎做到了百分百完美的接縫，幾乎沒有擠壓和變形。

馬上就糊上頂棚了。「就您這個頂棚啊，也就我給你糊，這要換了旁人哪，糊不了這麼好，這要換了旁人哪，糊不了這麼茲密。」

裡面其實是這樣的。每一塊鋼板都要單獨固定，不依託周邊的任何鋼板，這樣最大程度上減少了變形的可能性。

安裝最後一塊！喂！裡面還有人嗎？還有沒有人？

鋼板與鋼板之間用點焊固定。

先開放給民眾看看新鮮。

再建一整圈腳手架圍起來。全穿透焊縫，但是只能在外側作業，激光焊接所有的焊縫。注意到這個 Bean 的形狀，意味著工人師傅焊接不同的焊縫需要用各種不同的匪夷所思的「體位」。並且，工人師傅的心理還是很緊張的，萬一給焊次了，這算誰的？

打磨焊縫。目的並不僅僅是讓人一眼看不見焊縫，而是要讓所有人要在所有情況下都看不到焊縫。

依次打磨，逐漸拋光，從粗到細，直到珠寶級打磨。2005 年徹底完工之後就是現在這個效果了！

2007 年，Cloud Gate 還獲得了美國焊接協會的行業傑出成就大獎。

藝術家：Anish Kapoor
結構工程師：Atelier One + Chris Hornzee-Jones
鋼材加工焊接：Performance Structures, Inc.
現場施工安裝：MTH Industries
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學徒我的焊接作品：一對健身用的壺鈴

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其實想參觀這個的話，不用去芝加哥那麼遠，咱天朝什麼沒有？眾泰都出保時捷卡宴了，弄個這種破不鏽鋼的蛋蛋還不跟玩兒一樣。

2015 年完工的新疆克拉瑪依「大油泡」雕塑……

Cloud Gate 的作者 Anish Kapoor 已經發表聲明要起訴抄襲者了。

跟他一塊起訴的還有他的同行 Wendy Taylor。下面是她 1973 年在倫敦的作品。

而這個是 2016 年出現在上海的……

簡單來說，就是焊接後打磨，一遍遍的打磨。

學習完 @豬小寶前輩分享的芝加哥雲門資料，可以再看看我們新近完成的深圳當代藝術館與城市規劃展覽館項目里的不鏽鋼雕塑，比較下國內外的差距。

以下多圖很多圖。

從當年芝加哥雲門項目的參與方處打聽過一些信息，雲門是民用建造行業第一次做這麼大型的鏡面不鏽鋼項目，雖然中間的過程比較曲折，走了一些彎路，但不妨礙它在藝術和技術領域成為經典，其過程中的經驗也給後來的項目提供了大量借鑒和幫助。例如我們剛完成的深圳當代藝術館與城市規劃展覽館裡的雲雕塑，體量上比雲門還大，建造成本和周期卻只需要它的1/N。不過從一開始，我們也沒有把目標設為芝加哥雲門的標準，那個實在太貴了，工期也不允許。

雖然我們沒有直接負責不鏽鋼深化建造，但因為總負責了藝術館和規劃館的建築LDI設計，還能在一定範圍內分享一些深圳這個項目的資料。

1、4k,8k,10k或是12k拋光度的差別，最直接影響到成本和整體結構設計，因為對板厚的要求不同，精磨的要求和結構荷載也不一樣。

2、像前面有同學提過的，大體量的鏡面不鏽鋼鋼，變形控制是一個難點。可能熱脹冷縮一陣，磨平的縫給崩口了：D

3、關於機器人焊接與拋光。

前期和某廠家配合階段時有考慮過，很遺憾投標階段被篩掉了，現場基本是手工焊接和拋光。當然數字化技術還是用了不少，特別是前期的優化與找形。

下面兩圖是焊接工與拋光工

題主問的其實是芝加哥雲門，我再多說就跑題了，亂七八糟貼了一些照片給大家看看國內項目與發達國家的差距。

以下的結尾圖可以忽略。

方案設計與完成效果
部分設計過程文件與建造模擬（非最終的）

最後這兩圖是安裝不鏽鋼雕塑的土建結構平台，以及安裝之後的照片

學習了@豬小寶前輩對雲門拼裝加工過程的介紹。完成這麼好的作品，感覺有兩關鍵因素：1.mei國牛X的金屬結構找型技術（國內這方面技術優秀的是滬寧和精工）2.工人使用的是激光焊，這種焊接方法熱輸入量較小，焊接後變形也小，焊接質量也高。否則事後再打磨也沒用。

藍天組在深圳現代藝術與規劃展館的中庭里也放了一個這樣的表面非常光滑的反射裝置，工藝好像確實是焊接，電鍍和打磨。

網上還有一個專門說明工藝的視頻，好像還用到了升降機和機械臂進行精確施工。但現在不太方便找這個視頻。

[T]he sculpture is nicknamed The Bean because of its shape. Made up of 168 stainless steel plates welded together, its highly polished exterior has no visible seams.

的確是用168塊不鏽鋼板焊起來的

打磨方法是用不同的砂紙拋光5次

Cloud Gate - Wikipedia

焊完之後要到打磨和拋光的……

其實只要拋光一下，可以比你臉蛋都光滑……

估計是我去焊的話，我就把自己焊裡面出不來了
看答案有感

雲門的難點在於前期造型，算料和彎板，國內目前做鍛打拚焊的能做到雲門這種工藝的很少，國內的做法大多是在有模具的基礎上，算料激光切割板材，再人工鍛打外形，最後拼焊打磨拋光。

體積像雲門這麼大的很費工，即使雲門本身造型並不複雜，前期切料加工我估計除了模具還要藉助3d模型構架，前期加工才是最難的，有一點弧度角度對不上都會變成廢料，焊接會使不鏽鋼板發生形變，這個鋼板厚度不會太薄會加大前期工作難度。骨架搭建應該是藉助了模具和軟體生成，並且拼接料做好之後還會有所修改，拋光的話，不鏽鋼板材本身有鏡面板，有保護膜，處理得當不會刮花，所以不需要拋光，焊縫的打磨也不是特別難的，有經驗的工人會處理的看不出來痕迹。

雲門的材質儘管可能用的是非常好的不鏽鋼，但因為沒有經過電鍍，焊縫受高溫處理後，鉻被破壞，長時間在戶外會造成一定程度的腐蝕，所以我感覺雲門應該隔一段時間會有專人做防護。

三體的水滴？

題中所說的都是焊接後打磨焊縫的作品，類似效果但是沒有焊縫的是哈工大圖書館外的那個圓球，沒有比那個再大的了，因為再大就超過廠房門運不出來了……

焊完磨平啊多大事。。。 @3M中國

現在我天朝的焊接工藝也越來越好了，焊機的優質廠家也很多。我表哥在的公司，上海生造機電公司就是專門生產冷焊機的，現在發展的也很好。

焊完打磨拋光唄。
你問問汽車鈑金噴漆的，他們天天干這活兒，就是沒這麼大。

拋游標准可以參考 asme bpe 2012
這玩意的難點是變形量的控制

焊上之後打磨拋光

打磨電鍍拋光…

強答。
不用芝加哥雲門，只要在雕塑行業混過的都清楚工藝。凡是金屬材質的大型雕塑，按照比例拆開敲好/鑄好了以後(不鏽鋼敲的工藝用的更多，小件或複雜造型鑄的多)，現場扎架子焊接，不鏽鋼的用不鏽鋼焊，這種不鏽鋼焊機本來焊點就超級超級小，焊完該打磨打磨，該拋光拋光，就是個苦力技術活。就這麼簡單。這個沒有國內國外的技術差別，國內的工廠做效果一樣牛逼，最多也就是鋼材品質會有差別。
要說更具體的技術的話，不鏽鋼焊的焊條也是不鏽鋼，焊的時候可以把整根焊條一點一點把接縫焊滿。然後接縫處用角磨機打磨平整就行，最後拋光拋成鏡面。
不才，混過雕塑圈，幾個同學現在都是中國雕塑委員會的青年雕塑家，看不下去樓上幾位的大套理論來強答。簡單的事情沒必要複雜化，僅此而已。

誰說看不到拼縫的，一會給你上圖。

哎呀，我錯了，這貌似是臨時開放的圖

去過看過摸過，沒什麼特別驚奇的。
當時心路歷程大概是這樣的：
我去，這麼多人說好，還有那個孤獨星球也這麼說，看到了覺得還好，但是沒那麼厲害。自我反省覺得在中國看太多huge的東西，貌似這個沒那麼屌吧。
然後又拉伸起來看，芝加哥，我去，中部五大湖邊上的城市，芝加哥公牛時候確實是鼎盛時期，可惜過了20年了，城市老舊，黑人橫行。中國近20年發展厲害，看看我們廣州塔！貌似也很厲害呢。應該是不同時代的產物！弱弱想了下，可能是我沒文化，看不懂內涵，但是確實芝加哥老了。我比喻他是中國的貴陽，方圓300里經濟都很一般。
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