Principios básicos de unión de madera
Probablemente ya hayas oído hablar de las casas de madera que antes se construían en las zonas montañosas sin un solo clavo. Construir tales casas requirió mucha paciencia y habilidad para ensamblar las piezas. El ejemplo de estas casas nos muestra que las piezas de madera se pueden “adaptar” de tal manera que encajen perfectamente unas con otras y al mismo tiempo se mantengan firmes. Esto también lo podemos aplicar en el caso de que las conexiones sean fijas: con clavos, tornillos para madera, cola, cola fría, etc.
El remachado (imagen 1, parte 1) sujeta bien la unión sólo si se realiza con dos clavos. Esto también se aplica a una unión realizada con tornillos para madera. Alrededor de un clavo o tornillo para madera, las piezas se pueden girar como si fueran un alfiler.
Juntas de madera
Uniones de superposición y borde
La forma más sencilla de unir madera es una junta superpuesta, cuando dos materiales se doblan uno sobre el otro y la junta se enmasilla y se asegura con clavos o tornillos para madera (imagen 1, parte 2a). La junta es más duradera si se retira una capa en diagonal de cada parte para obtener una junta en Z inclinada (Figura 1, parte 2b). Si la junta se someterá a presión en la dirección de la junta, entonces es mejor eliminar la mitad del espesor de cada parte en la junta y realizar la junta de acuerdo con la Figura 1, parte 2c. Esta junta puede sujetar firmemente incluso un solo tornillo y el deslizamiento de la junta evita cortes.
Figura 1 — Remachado y uniones básicas solapadas, de borde y machihembradas.
La solapa dentada forma una unión elástica sólida sin el uso de tornillos. La desventaja de esta unión es que la unión de las dos piezas sólo se puede realizar desde el lateral (imagen 1, parte 2d).
Para piezas más grandes, es más seguro unir con una muesca en el borde o machihembrado (imagen 1, parte 3). Para realizar la unión se forma una lengüeta en una pieza y una ranura en la otra (este tipo de uniones se dan con suelos de madera o parquet). En estas uniones el ajuste debe ser exacto y las piezas deben mecanizarse con precisión con cincel, sierra y perfiladora. La barra de borde duro cerca del tablero de dibujo se fija de esta manera.
Más fácil es la unión borde-muesca, donde ambas partes tienen muescas de la misma forma. Allí sólo es necesario hacer una muesca en el borde con una cepilladora de perfiles.
Uniones con tacos de madera
La unión con tacos de madera (imagen 2, pieza 1) se realiza con tacos de madera redondos o cuadrados. Estas uniones se pueden ver en mesas y sillas. Para los tapones redondos, partidos o hechos en un torno, se perforan agujeros en la segunda parte de la junta. Es posible perforar agujeros en ambas partes de la junta y hacer los tapones por separado de la madera dura. Es importante que haya al menos dos tapones en la junta (alrededor de un tapón existe la posibilidad de que el material gire como alrededor de un eje) y que los orificios sean más profundos que la longitud de los tapones. De lo contrario, el tapón se apoya en el fondo del orificio y la conexión no se puede apretar.
Un enchufe hecho con un cincel (imagen 2, parte 2) es más difícil de hacer así como el orificio requerido para ello, pero solo un enchufe es suficiente para conectar con un enchufe hecho de esta manera. Se realiza en los casos en que la pieza no debe girar alrededor de su eje. Se debe tener cuidado de dejar suficiente espesor alrededor de la abertura para que la pieza no se rompa debido a la carga.
Figura 2 — Uniones con tacos de madera, cola de milano y machihembrado.
Cola de milano, pluma y ranura
Para conectar las piezas más largas a lo largo de los lados, se aplica una unión trapezoidal (unión en cola de milano) (imagen 2, parte 3). Hacer este porro requiere mucha paciencia y una buena herramienta. Se utiliza para unir estanterías. La principal desventaja de este tipo de unión es que la unión sólo se puede realizar desde un lado. La “cola de milano” debe entrar en la ranura que es transversal a la dirección de las fibras, de lo contrario se producirá desgarro, rotura de la parte unida.
Las piezas más cortas se conectan a la lengüeta y la ranura (imagen 2, parte 4). Las juntas que aquí son más cortas se hacen igual que en las tablas de patetismo, solo que aquí son más cortas. Una forma modificada de esta unión para conectar piezas más largas es una unión dentada (Figura 3, Parte 1).
Figura 3 — Junta dentada, juntas angulares y conexión de enchufe y pasador.
Esquinas y juntas desmontables
Para juntas de esquina, se aplica una forma oblicua de junta machihembrada (figura 3, parte 2) o un tapón triangular empotrado en ranura de junta o un refuerzo triangular unido externamente (figura 3, parte 3). Se utiliza principalmente para hacer marcos de cuadros.
Las uniones que se pueden desmontar sin dificultad se realizan con un tapón y un pasador (imagen 3, pieza 4). Se pueden apretar y desmontar según se desee.
Si por alguna razón no podemos hacer una conexión enchufe-clavija, entonces se puede lograr una conexión sólida introduciendo una clavija de madera dura con un ángulo entre 2 y 5° o un pasador de metal en el enchufe previamente insertado en el orificio (imagen 4, parte 1). La cuña extiende el conector y refuerza así la conexión. Un ejemplo de esta conexión es la fijación de la cabeza del martillo al mango. El tapón debe colocarse con la cuchilla normal a la dirección de las fibras tanto en el orificio como en el tapón, de lo contrario, en lugar de sujetarse, la junta podría agrietarse.
Distribución de carga
Apoyo y transmisión de fuerzas en vigas
Finalmente, mostraremos algunos ejemplos de construcción autoportante. En la imagen 4, parte de 2, se puede ver un rayo inclinado. La viga extruida de esta manera no se deslizará de las columnas y las fuerzas que ocurren en los soportes son normales al eje longitudinal y no hacen que las columnas se doblen oblicuamente.
Figura 4 — Fijación del tapón con una cuña y transferencia de fuerzas en las juntas de vigas.
Imagen 4, parte 3, muestra el apoyo de una viga inclinada sobre una horizontal. Con tal conexión, la fuerza oblicua se divide en horizontal y vertical. La fuerza vertical actúa sobre la viga colocada horizontalmente, mientras que la fuerza horizontal actúa sobre la “nariz” de la viga. Al dar forma a la conexión de esta forma, debemos asegurarnos de que la “nariz” de la viga horizontal sea lo suficientemente fuerte, para que no se rompa por la fuerza horizontal, o incluso resbale, y colapse toda la estructura.
Construcción de puerta autoportante
La imagen 5 muestra la construcción de »carga« y »autoportante« de la puerta. (Autoportante es una estructura que no necesita ser reforzada, sostenida por separado).
Figura 5 — Deformación y refuerzo de la puerta con tablero diagonal o cable de acero.
En la imagen de arriba se puede ver que debido al peso de la puerta, las bisagras se deforman (la puerta desciende). El soporte superior se retira mientras el inferior se presiona contra la pared.
La imagen del medio muestra cómo la puerta se puede hacer autoportante presionándola. El peso de la puerta lo toma el listón diagonal reforzado Z, por lo que tenemos que unirlo a los listones superior e inferior con una salida de morro, para evitar que se deslice. La siguiente imagen muestra una construcción autoportante tirando de un cable de acero.
Fabricación precisa de juntas de madera
Es importante hacer que las piezas de unión de madera sean lo más precisas posible, es decir. que el tapón encaje exactamente en el agujero, el diente en el agujero para el diente, etc. Para conseguirlo debemos medir y marcar con precisión, utilizar una herramienta especial, o hacer una plantilla o…etc. Sin embargo, la solución más sencilla es hacer una parte primero y luego usarla como plantilla para marcar la otra parte. De esta forma, aunque la primera parte producida no sea la más precisa, la segunda parte será ajustada, apropiada (imagen 6).
Imagen 6: Transferencia de medidas de la primera a la segunda parte de la articulación para un ajuste preciso.