¿Quieres unir dos piezas de madera sin tornillos? ¿Tienes una cortadora láser? Sigue leyendo...
La idea
Hace poco, buscaba una forma sencilla de hacer unos cuantos cientos de pequeñas escuadras. Como tenemos suficientes máquinas de láser cerca, el corte láser era la opción obvia.
Las escuadras se harían con dos partes separadas (cortadas con láser), y como necesitaba muchas, quería una forma rápida de unirlas. Quizás una especie de cuña que pudieras encajar a martillazos...
Al final, las escuadras no fueron necesarias, pero la idea de la cuña dio lugar a una interesante nueva unión de madera.
¿Cómo funciona?
Es una especie de unión de espiga y mortaja, que se asegura con una cuña. Lo único es que la cuña está integrada en el diseño. La cuña se corta con láser junto con el resto de la unión, sujeta por dos pestañas (pequeños trozos estrechos de material). Para montar la unión, insertas la espiga a través del orificio y golpeas la cuña con un martillo. La cuña se desprende y empuja la espiga, que se sujeta firmemente en el orificio. Y ¡Voilá!, una unión fuerte.
Ventajas
Lo interesante de esta unión es lo fácil que es de montar. Con un solo golpe de martillo, has terminado. Y solo tienes que sujetar dos piezas.
Además, no quedan partes sobresalientes, lo cual es agradable de usar y tiene un buen aspecto. Si quieres dar un acabado impecable a tu producto, puedes diseñar la espiga para que sobresalga aproximadamente 0,2 mm. Puedes lijar fácilmente esta punta para que tampoco se vean los bordes cortados con láser.
Una gran ventaja es, por supuesto, que puedes hacer la unión fácilmente con tu cortadora láser. Una vez, o muchas veces. Una vez que tengas el diseño correcto (y puedes descargarlo aquí abajo), siempre funcionará y apenas te costará esfuerzo hacer más.
Por último, pero no menos importante: no necesitas tornillos ni pegamento. Esto te ahorra dinero y esfuerzo. Pero sobre todo, en mi opinión, le da una elegancia al tener un diseño en un solo material que puedes hacer en un solo paso de producción.
Desventajas
Por supuesto, como en todos los métodos de unión, hay desventajas a tener en cuenta.
Primero; esta es una unión que no podrás desmontar. Una vez fijada, está fijada.
Otra consideración es la cantidad de material que pierdes a costa de las cuñas sobresalientes. Podría resultar que necesites más material en planchas debido a esto. Si esto es una limitación, puedes considerar cortar las cuñas por separado con láser para que puedas anidar las partes de tu diseño más cerca unas de otras.
Si cortas con láser materiales más gruesos, verás que la parte inferior del corte suele ser ligeramente más ancha que la superior. Esto puede hacer que la espiga se incline ligeramente hacia el lado donde hay más espacio. Esto se puede evitar colocando la unión plana sobre una mesa durante el montaje, o enderezando la espiga después.
Materiales adecuados
Como se mencionó anteriormente, el contrachapado es una excelente opción para esta unión. La fuerza de sujeción es más fuerte en maderas más duras como el contrachapado de abedul. El MDF también funciona bien.
Un grosor de 6 mm o más es ideal. Se pueden usar planchas más delgadas, pero lógicamente darán como resultado uniones menos resistentes.
El bambú es un caso aparte. Aunque el bambú es una madera dura y resistente, se rompe fácilmente a lo largo de las vetas. Si decides usar bambú, presta atención a la dirección de la veta y asegúrate de que la fuerza de sujeción sea paralela a las vetas y no perpendicular a ellas.
Aunque el HDPE y el POM son posibles candidatos, son materiales bastante resbaladizos, lo que hará que la unión sea algo menos resistente. Para estos materiales, es mejor diseñar una variante de unión por forma de esta unión de martillo (ver abajo).
El metacrilato es una opción menos adecuada para esta unión. Aunque se pueden lograr uniones de martillo funcionales en metacrilato (ver abajo), no es tan fiable. El metacrilato es un material quebradizo y es sensible a las grietas y roturas en zonas de tensión. Por lo tanto, existe una alta probabilidad de que algo se rompa mientras introduces la cuña.
La madera maciza es una excelente opción. Es fácil de cortar con láser y, si tu diseño utiliza madera maciza sin fijaciones ni pegamento, habrás creado un producto 100% biodegradable y reciclable.
Posibles aplicaciones
Como se ha dicho, esta unión es ideal si tienes que hacer muchas cosas, porque es fácil de montar y te ahorra materiales de fijación.
Pero también puedes usarla perfectamente para, por ejemplo, pequeñas mesas, armarios, cajas, esculturas, etc.
Como ejemplo, hemos diseñado una pequeña mesa auxiliar. Ideal para colocar una planta, por ejemplo. Este diseño es para contrachapado de abedul de 9 mm. Consta de dos patas que encajas entre sí y un tablero que fijas con cuatro uniones de martillo.
Mejoras futuras
La unión de martillo actual funciona con fuerza de sujeción para mantener las planchas en su lugar. Esto también se llama una unión por fuerza.
Para materiales blandos, lisos o que no soportan bien la tensión, también podrías hacer una unión por forma. Por ejemplo, puedes alargar un poco la espiga y añadir una especie de ganchos a ambos lados. Estos ganchos son empujados hacia afuera por la cuña y se cierran alrededor de la superficie. Una unión así no necesita ejercer mucha fuerza y aun así puede ser una unión fiable.
También podrías hacer versiones más pequeñas y más grandes. La unión de martillo tiene ahora 20 mm de ancho. Se puede adaptar a diferentes grosores de material, pero el ancho sigue siendo el mismo. Si quieres ajustar el ancho, también tendrás que hacer ajustes en la profundidad y en las partes flexibles de las espigas para asegurar la fuerza de sujeción correcta.
¿Cómo llamas a esta unión?
En la carpintería tradicional también te encuentras con uniones con cuñas. En inglés se les llama "fox wedge mortise and tenon joint". Para simplificar, yo suelo llamar a esta unión la unión de martillo.
(La unión de espiga y mortaja de cuña de zorro. ilustración de este sitio web)
Descargas
¿Es esto algo que podrías usar en tus proyectos? ¡Claro que sí! Abajo encontrarás los planos de la unión para diferentes grosores, además de una versión paramétrica que puedes dimensionar tú mismo. También encontrarás la mesa auxiliar.
La Hammer Joint © 2023 por Jiskar Schmitz de Lasersheets ¡puede usarse libremente! Aquí encontrarás todos los planos:
- Unión de martillo para 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 9mm, 10mm y 12mm (pdf vectorial 2d)
- Unión de martillo para 6mm (archivo step 3d)
- Unión de martillo paramétrica (enlace al modelo Onshape)
El diseño de ejemplo (mesa auxiliar):
Consejos para usar la unión de martillo
Es importante que uses la versión correcta de la unión de martillo, ya que el diseño es diferente para cada grosor de material. Aunque los planos de abajo han sido probados exhaustivamente, es posible que tengas que ajustarlos un poco para tu láser, material o diseño específico.
Si quieres usar la unión en tu propio diseño, tendrás que pegarla en diferentes lugares de tu diseño. La forma exacta de hacerlo dependerá de tu programa de dibujo y tu experiencia. Un programa CAD 2D como AutoCAD o Rhinoceros3D es ideal para ello, pero también se puede hacer perfectamente en otro software como Illustrator, Inkscape o CorelDRAW.
Como referencia, este es mi proceso para diseñar algo con esta unión:
- Hago un diseño 3D de mi proyecto en Onshape donde dibujo bloques simples en el lugar donde quiero la unión. No la unión real, porque eso es demasiado trabajo.
- Uso la función AutoLayout para aplanar todas las piezas y luego hago un ensamblaje y un dibujo con todas las piezas.
- Descargo el dibujo como pdf y lo importo en Rhino.
- En el diseño de la unión de martillo en Onshape, ajusto el grosor del material que voy a usar.
- Descargo los archivos 2D de la unión de martillo.
- En Rhino, copio la espiga y la mortaja a todos los lugares donde se usan.
- Luego exporto el dibujo 2D para el corte láser.
Usa el modelo paramétrico de la unión de martillo en Onshape
Ya mencioné Onshape. Es un software CAD 3D que funciona completamente en tu navegador, por lo que no tienes que instalar nada. Su uso es comparable al de Fusion360 o SolidWorks, por ejemplo. Onshape se puede usar gratis siempre que no te importe que tus diseños sean de acceso público. Debes crear una cuenta para obtener acceso.
He creado un documento público con la unión de martillo. Lo encontrarás aquí:
Modelo Onshape de la unión de martillo
Haz clic en el enlace para verlo en 3D. Si quieres ajustar la configuración (parámetros) del modelo para un grosor de material diferente, debes crear una cuenta de Onshape. Después, puedes clonar el modelo para que esté en tu propia cuenta. Luego podrás ajustar todo lo que quieras.
Ajustar los parámetros
En la lista de funciones (izquierda) verás tres variables (con el icono de la 'x'):
- tenon-sheet-thickness
- mortise-sheet-thickness
- laser-kerf
Haz doble clic, escribe un nuevo valor y haz clic en la marca de verificación para guardar.
Consejo: ¿Has visto la carpeta "do not change"? Contiene aún más variables que determinan, entre otras cosas, el ancho de la unión. Ajústalas solo si estás dispuesto a probar y experimentar mucho, ya que tienen una gran influencia en la flexibilidad de la espiga y la fuerza de sujeción.
Exportar a PDF
Si estás satisfecho con tu configuración, probablemente querrás descargar un dibujo 2D para pegarlo en tu propio diseño. Para exportar ambas partes de la unión de martillo en un solo PDF, haz lo siguiente:
- Haz clic en la pestaña "Drawing 1" en la barra inferior.
- Haz clic en el botón amarillo de actualizar en la barra de menú para actualizar el dibujo.
- Haz clic en el menú hamburguesa y elige Imprimir. Esto abrirá una nueva pestaña con el archivo PDF, que luego podrás guardar.
Exportar a DXF/DWG
También puedes exportar directamente a DXF/DWG.
- Vuelve al estudio de piezas haciendo clic en la pestaña "fox wedge joint" en la parte inferior de la pantalla.
- Haz clic derecho en una de las piezas y elige "Exportar como DXF/DWG...".
- En la ventana emergente, elige el formato deseado y haz clic en Exportar.
Para terminar
¿Qué vas a crear con la unión de martillo? Nos encantaría saberlo. Comparte tus creaciones con nosotros a través de Instagram, LinkedIn o por correo electrónico. Si tienes preguntas o sugerencias, siempre puedes contactarnos en info@lasersheets.nl.
Descargo de responsabilidad: Aunque hemos probado exhaustivamente la unión de martillo, no podemos garantizar que funcione igual de bien para ti o en tu aplicación. Este trabajo está destinado a ser una inspiración y un punto de partida para tus propios diseños. ¡Mucho éxito!
