Caja y espiga
Qué es la unión de caja y espiga y por qué es la más resistente
La unión de caja y espiga (mortise and tenon joint) consiste en una espiga (lengüeta) tallada en el extremo de una pieza que encaja en una caja (hueco) practicada en la otra pieza. Cuando se encola, esta unión resiste esfuerzos de corte, flexión y tracción mejor que cualquier otro ensamble desmontable o semidesmontable.
Se usa en sillas, mesas, marcos de puerta, bastidores de ventana, camas, estructuras de exterior y cualquier mueble donde la unión debe aguantar carga continua sin moverse. Si necesitas elegir entre varios tipos de ensamble, consulta primero la guía de tipos de uniones de madera y vuelve aquí cuando sepas que caja y espiga es tu opción.
La resistencia de esta unión depende de tres factores: la proporción espiga-pieza, la profundidad de la caja y la precisión del ajuste. Un ajuste correcto entra a presión suave con la mano y no necesita cuñas ni relleno. Un ajuste demasiado flojo se abre con el tiempo; uno demasiado apretado puede rajar la caja al encolar.
Herramientas necesarias para hacer una caja y espiga a mano {#herramientas}
Herramientas básicas
- Sierra de costilla: para cortar los hombros y las caras de la espiga. La hoja de 10-12 dientes por pulgada da un corte limpio sin astillar.
- Formón del ancho de la espiga: fundamental para vaciar la caja. El ancho del formón debe coincidir exactamente con el grosor de la espiga. Si usas un formón más estrecho, la caja quedará irregular.
- Taladro con broca: para vaciar la mayor parte de la caja antes de usar el formón. La broca debe ser 1-2 mm más estrecha que el ancho de la caja.
- Granil o marcador de grosores: para marcar la profundidad de la espiga y la posición de la caja con precisión.
- Escuadra de carpintero: para verificar que todo está a 90° en cada paso.
- Mazo de madera: para golpear el formón sin dañar el mango.
- Sargentos: para fijar la pieza mientras trabajas y para presionar la unión durante el encolado.
Herramientas opcionales pero recomendadas
- Plantilla para caja y espiga: si vas a hacer varias uniones iguales, una plantilla de fresadora con guía acelera el trabajo.
- Fresadora con broca recta: alternativa al formón para vaciar la caja en serie.
- Ingletadora o sierra circular con guía: para cortar los hombros de la espiga con mayor precisión.
Medidas y proporciones de la caja y espiga {#medidas}
Proporciones que funcionan
| Medida | Proporción recomendada | Ejemplo (pieza de 40 mm) | |---|---|---| | Grosor de la espiga | 1/3 del grosor total de la pieza | 13 mm | | Ancho de la espiga | Entre 1/2 y 2/3 del ancho del travesaño | 30-40 mm en travesaño de 60 mm | | Longitud de la espiga | Entre 2/3 y 3/4 del ancho de la pieza que recibe | 35-40 mm en pieza de 50 mm | | Profundidad de la caja | 2-3 mm más que la longitud de la espiga (fondo de alivio) | 38-43 mm | | Hombro de la espiga | 3-5 mm desde el borde | 3 mm |
Regla del tercio: la espiga debe tener un tercio del grosor de la pieza. Si haces la espiga más gruesa, la caja deja demasiado poca pared lateral y la pieza receptora se debilita. Si la haces más delgada, la espiga puede romperse bajo carga.
Fondo de alivio: la caja debe ser 2-3 mm más profunda que la longitud de la espiga. Ese espacio evita que la espiga toque fondo antes de que los hombros asienten, y sirve para que el exceso de cola tenga dónde ir en lugar de empujar la unión hacia fuera.
Paso a paso: cómo hacer una unión de caja y espiga {#paso-a-paso}
1. Marcar la espiga
Coloca la pieza que llevará la espiga en posición. Usa el granil para marcar el grosor de la espiga (1/3 del grosor total) en las cuatro caras del extremo. Marca también la longitud de la espiga desde el extremo. Con la escuadra, traza las líneas de los hombros alrededor de la pieza.
2. Cortar los hombros
Sujeta la pieza firmemente con un sargento. Con la sierra de costilla, corta siguiendo la línea del hombro por las cuatro caras. No profundices más allá de la línea marcada. El corte debe quedar limpio y perpendicular.
3. Cortar las caras de la espiga
Con la pieza sujeta verticalmente, corta siguiendo la línea de grosor por los laterales hasta alcanzar la línea del hombro. Repite en las cuatro caras. El corte debe seguir la línea sin desviarse: una espiga torcida produce una unión fuera de escuadra.
4. Marcar y vaciar la caja
Coloca la espiga ya cortada sobre la pieza receptora en la posición exacta. Marca el contorno con un lápiz muy afilado o con un cuchillo de marcar. Usa el granil para marcar la profundidad de la caja en los laterales de la pieza receptora.
Taladra el interior de la caja con una broca 1-2 mm más estrecha que el ancho de la caja. Haz varios agujeros seguidos a la profundidad correcta (usa cinta adhesiva en la broca como tope). Vacía el material restante con el formón, trabajando desde los bordes hacia el centro. La pared interior debe quedar plana y perpendicular.
5. Probar el ajuste en seco
Introduce la espiga en la caja sin cola. Debe entrar con presión suave de la mano. Si está demasiado apretada, identifica la zona que roza (suele verse por el brillo o el polvo) y lija ligeramente esa cara. Si está demasiado floja, no la rellenes solo con cola; la unión no aguantará carga. Necesitas encolar y añadir una cuña fina de madera del mismo tipo.
6. Encolar y prensar
Aplica cola para madera (PVA) en ambas caras de la espiga y en el interior de la caja. Introduce la espija y golpea suavemente con el mazo a través de un tacos de madera para evitar marcar la pieza. Limpia el exceso de cola que salga por los bordes. Aplica un sargento en la dirección correcta y mantén presión 24 horas.
7. Acabado
Una vez seca, corta el exceso de espina si sobresale y lija al ras. Si la unión va a la vista, aplica el acabado final (barniz, aceite o cera) siguiendo la guía de tipos de barnices para madera.
Caja y espiga frente a otros ensambles estructurales
| Ensemble | Resistencia | Dificultad | Herramientas necesarias | Mejor uso |
|---|---|---|---|---|
| Caja y espiga | Muy alta | Alta | Sierra, formón, taladro, escuadra | Sillas, mesas, marcos, bastidores con carga |
| Cola de milano | Muy alta (tracción) | Alta | Serrucho de costilla, formón | Cajones, estuches, uniones vistas |
| Tarugos | Media-alta | Media | Taladro, plantilla de tarugos | Marcos, muebles de kit, uniones múltiples |
| Media madera | Media | Media | Sierra de costilla, formón | Marcos de cuadro, cruces, bastidores ligeros |
| Finger joint | Alta | Media-alta | Fresadora con plantilla | Alargue de piezas, marcos de puerta |
| Butt joint (a tope) | Baja | Baja | Ingletadora o sierra | Estanterías ligeras, marcos sin carga |
Para carga estructural continuada, la caja y espiga es la opción más fiable. La cola de milano gana en tracción, pero no es tan resistente a flexión en piezas largas.
Checklist antes de cortar
- Medir el grosor real de la pieza y calcular el tercio para la espiga.
- Verificar que el formón tiene exactamente el ancho de la espiga.
- Marcar siempre desde la pieza ya trabajada, no desde las medidas del plano.
- Comprobar la escuadra de la sierra y del formón antes de empezar.
- Preparar un fondo de alivio de 2-3 mm en la caja.
- Probar el ajuste en seco antes de aplicar cola.
- Tener los sargentos listos y ajustados al ancho de la pieza antes de encolar.
Preguntas frecuentes sobre la caja y espiga
¿Qué grosor debe tener la espiga?
Un tercio del grosor total de la pieza. Para una tabla de 30 mm, espiga de 10 mm. Para una de 45 mm, espiga de 15 mm.
¿Qué profundidad debe tener la caja?
Entre 2/3 y 3/4 del ancho de la pieza receptora, más 2-3 mm de fondo de alivio. Si la pieza receptora mide 60 mm de ancho, la caja debe tener 40-45 mm de profundidad.
¿Puedo hacer caja y espiga con herramientas eléctricas?
Sí. Con una fresadora y una plantilla adecuada puedes hacer varias uniones idénticas en mucho menos tiempo. La fresadora no perdona errores: asegúrate de tener la pieza bien sujeta y la profundidad ajustada antes de encender.
¿La caja y espiga necesita cola?
Sí, siempre. La cola rellena las microholguras, evita que la unión se mueva con los cambios de humedad y aporta resistencia adicional. Usa cola PVA para interiores y cola poliuretánica para exteriores o humedad.
¿Qué hago si la espiga entra demasiado floja?
Si la holgura es pequeña, encola y añade una cuña fina de madera del mismo tipo en un lateral de la espiga. Si la holgura es grande, la unión no aguantará carga: haz una espiga nueva.
¿Se puede reparar una caja y espiga rota?
Sí, si la rotura está en la espiga y la caja está intacta. Limpia los restos de la espiga rota, haz una espiga nueva de la misma madera y encola. Si la caja está dañada, consulta la guía de reparación de uniones de madera.
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