Los productos y elementos de construcción de carpintería deben ser higiénicos, bellos y cómodos al utilizarlos; se pueden dividir en marco, placa y marco-placa, con forma rectilínea y curvilínea.
Comportamiento de la madera ante los cambios de temperatura y humedad
Bajo la influencia de la temperatura y la humedad, la madera puede cambiar sus dimensiones dentro de límites bastante grandes. Así, por ejemplo, al secarse desde el límite de higroscopicidad (humedad) hasta un estado completamente seco, dependiendo de la especie, la madera cambia sus dimensiones a lo largo de las fibras de 0,1 a 0,3%, en dirección radial de 3 a 6% y en dirección tangencial de 6 a 10%.
Así, durante el año, la humedad de las puertas exteriores de haya cambia de10a26%. Esto significa que cada tabla de esa puerta, que es ancha100 mm, cuando se moja, aumenta sus dimensiones en5,8 mmy se encoge en la misma cantidad cuando se seca. En este caso, aparecen grietas entre las tablas.
Esto se puede evitar si los productos de carpintería se construyen de tal manera que los cambios inevitables de las partes individuales del producto se realicen libremente, sin alterar la forma y la resistencia. Así, por ejemplo, al hacer una puerta con inserto, este inserto, que se inserta en las ranuras de los frisos verticales del marco, debe tener un espacio de 2 a 3 mm, pero de manera que, cuando esté completamente seco, todavía no salga de la ranura (imagen 1).
Imagen 1: Sección transversal de la puerta con un inserto
Los productos de carpintería deben estar hechos de listones estrechos macizos o encolados (marcos de puertas, tableros de carpintería, etc.).
Dirección de carga y conexión de elementos
Los elementos de construcción de carpintería no sufren mayores tensiones estáticas o dinámicas durante su explotación. Y, sin embargo, al construir estos productos, se debe tener cuidado de que la dirección de tensión coincida con la dirección de las fibras de la madera o se desvíe ligeramente de ella. De lo contrario, la resistencia de los elementos puede reducirse significativamente.
Los elementos de los productos de construcción de carpintería se conectan entre sí en dirección o en ángulo mediante tacos y muescas: tacos, pegamento, tornillos, cinta metálica y clavos.
Tapa y mortaja
La mayoría de las veces, los elementos se conectan mediante enchufes y muescas. La resistencia de la conexión de los elementos al enchufe y la muesca depende de la humedad del material y de la precisión del enchufe y la muesca.
La mayoría de los elementos constructivos de carpintería se conectan con un taco simple o doble que tiene forma plana o redonda. Sin embargo, en la fabricación de puertas se utilizan mucho las cuñas redondas: tacos para unir elementos verticales y horizontales, marcos de puertas con inserciones, etc. Estas uniones no reducen la resistencia del producto y permiten 17% ahorrar madera en comparación con otros métodos.
En la fabricación de puertas, muebles empotrados de habitación, cabinas de ascensor, etc. los frentes de los tableros y tochos se sujetan a un doble taco, con taco y muesca y con taco y muesca con un diente. En estos casos, las tablas y listones se unen con tacos y muescas planas o redondas o con cuñas de madera insertadas (imágenes 2, 3 y 4).
Imagen 2: Elementos de puerta enchapados encolados
Imagen 3: Detalles de las conexiones de los tablones
Figura 4: Conexión de las partes verticales y horizontales de la puerta con pasadores redondos insertados
Dimensiones del enchufe y elementos
Para que el producto sea sólido y tenga suficiente rigidez, debe existir una cierta relación entre las dimensiones del tapón y los elementos. Se recomiendan las siguientes proporciones de dimensiones:
- el ancho del corazón debe ser igual a la mitad del ancho del elemento en el que se encuentra la ranura;
- la longitud del taco debe ser igual a todo el ancho de la viga o tablero menos los hombros de la conexión;
- el espesor del tapón recto es de 1/3 a 1/7, y el espesor del tapón doble de 1/3 a 2/9 espesores de elementos;
- tamaño del hombro de1/3a2/7para el primer enchufe y desde1/5a1/6espesor del elemento para la doble tapa;
- la anchura de la muesca para el tapón doble debe ser igual al espesor del propio tapón.
Hay diferentes tipos de conexiones. Los más importantes se muestran en la imagen.5.
Imagen5: Diferentes tipos de conexiones de carpintería
Encolado de placas, machihembrado
En la práctica, las placas se fijan principalmente con pegamento en los lados de contacto, en la machihembrada con el cerebro. Cuando las vigas se conectan a lo ancho con pegamento, los lados de conexión de las vigas deben perforarse suavemente, ensamblarse rápidamente en placas y sujetarse con una abrazadera con cuñas. Las tablas encoladas se deben cepillar por ambos lados con una cepilladora de doble cara para eliminar las irregularidades que se forman durante el pegado.
La machihembrada puede ser rectangular, triangular, semicircular, ovalada o en cola de milano. Este método se utiliza con mayor frecuencia al fabricar marcos de puertas, parquet y elementos verticales y horizontales para puertas a partir de desechos en máquinas especiales: máquinas de unión automática y requiere un gran consumo de madera y, por lo tanto, debe usarse solo en caso de extrema necesidad.
La unión con aglomerado se utiliza en la producción de suelos de parquet. El cerebro está hecho de madera blanda.
Tornillos, fijaciones metálicas y tacos de madera.
Los elementos de ventanas y puertas, muebles empotrados para el hogar, cabinas de ascensores, etc. se fijan con tornillos. Antes de girar, los tornillos deben engrasarse con estearina, grafito disuelto en aceite vegetal, grasas y similares.
En los lugares donde irán los tornillos se deben perforar agujeros cuya profundidad sea aproximadamente igual al doble de la profundidad de la rosca. Si es necesario conectar dos elementos de mayor espesor, se perfora un orificio igual al diámetro del tornillo.
Las conexiones que utilizan sujetadores de hierro (imagen 6) no se usan a menudo en la práctica, pero se pueden usar para conectar elementos verticales con elementos horizontales, para puertas de relleno y puertas con relleno.
Figura 6: Conexiones mediante sujetadores de hierro
Las uniones mediante clavos no se utilizan para unir elementos de carpintería. Las cuñas de madera se utilizan en la fabricación de ventanas, puertas y otros productos de construcción de carpintería, luego para unir elementos adicionales en los puntos de su conexión y para evitar la deformación de diferentes marcos durante su explotación.
Pegado y montaje de estructuras
La característica característica de las uniones de carpintería mediante tacos es que se pueden realizar únicamente con el uso de cola. Estas conexiones no deben realizarse sin pegar. Los elementos pegados entre sí deben permanecer apretados en la abrazadera durante al menos 6 horas bajo una presión de 2 a 12 kg/cm².
Los elementos masivos de productos de carpintería se pueden ensamblar pegando elementos más pequeños de un tipo de madera, así como combinando especies nobles y madera común. Los elementos verticales y horizontales de ventanas, puertas, cajas y otros productos pueden estar hechos de madera de coníferas encolada y recubierta con tablones de roble 8–10 mm (imagen 7). Es preferible pegar los elementos y revestirlos de madera utilizando colas de fenol-formaldehído estables en agua.
Imagen 7: Elementos de puertas y ventanas pegados, cubiertos con baldosas de madera
El montaje de estructuras de marco y estructuras de marco con placas se realiza mediante abrazaderas mecánicas, hidráulicas o neumáticas.
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