Balística interna

La pólvora ( pólvora negra ) es una mezcla pirotécnica mecánica finamente molida, prensada y granulada de azufre , carbón vegetal y nitrato de potasio o nitrato de sodio . Puede producirse en una variedad de tamaños de grano. El tamaño y la forma de los granos pueden aumentar o disminuir el área superficial relativa y cambiar significativamente la velocidad de combustión. La velocidad de combustión de la pólvora negra es relativamente insensible a la presión, lo que significa que arderá rápida y predeciblemente incluso sin confinamiento, ^{[ 13 ]} lo que también la hace adecuada para su uso como explosivo de baja potencia. Tiene una velocidad de descomposición muy lenta y, por lo tanto, una brisancia muy baja . No es, en el sentido más estricto del término, un explosivo, sino un "deflagrante", ya que no detona sino que se descompone por deflagración debido a su mecanismo subsónico de propagación del frente de llama.

La nitrocelulosa o "algodón pólvora" se forma por la acción del ácido nítrico sobre las fibras de celulosa . Es un material fibroso altamente combustible que deflagra rápidamente al aplicarle calor. Además, arde de forma muy limpia, reduciéndose casi por completo a componentes gaseosos a altas temperaturas , con poco humo o residuos sólidos. La nitrocelulosa gelatinizada es un plástico que puede moldearse en cilindros, tubos, bolas o escamas, conocidos como propelentes de base simple . El tamaño y la forma de los granos de propelente pueden aumentar o disminuir la superficie relativa y modificar significativamente la velocidad de combustión. Se pueden añadir aditivos y recubrimientos al propelente para modificar aún más la velocidad de combustión. Normalmente, se utilizan pólvoras de combustión muy rápida para pistolas y escopetas de bala ligera o baja velocidad , pólvoras de combustión media para pistolas magnum y cartuchos de rifle ligeros , y pólvoras de combustión lenta para cartuchos de rifle pesados ​​de gran calibre. ^{[ 14 ]}

Se puede añadir nitroglicerina a la nitrocelulosa para formar propelentes de doble base. La nitrocelulosa reduce la sensibilidad de la nitroglicerina, impidiendo la detonación en partículas del tamaño del propelente (véase dinamita ), y la nitroglicerina la gelatiniza, aumentando así su energía. Los propelentes de doble base arden más rápido que los de base simple de la misma forma, aunque no de forma tan limpia, y la velocidad de combustión aumenta con el contenido de nitroglicerina.

En artillería , la balistita o cordita se ha utilizado en forma de varillas, tubos, tubos ranurados, cilindros perforados o multitubulares; la geometría se elige para proporcionar las características de combustión requeridas. (Las bolas o varillas redondas, por ejemplo, son de "combustión degresiva" porque su producción de gas disminuye con su área superficial a medida que las bolas o varillas se queman más pequeñas; las escamas delgadas son de "combustión neutra", ya que arden en sus superficies planas hasta que la escama se consume por completo. Los cilindros perforados longitudinalmente o multiperforados utilizados en fusiles o cañones grandes de cañón largo son de "combustión progresiva"; la superficie de combustión aumenta a medida que se agranda el diámetro interior de los orificios, lo que proporciona una combustión sostenida y un empuje largo y continuo sobre el proyectil para producir una mayor velocidad sin aumentar indebidamente la presión máxima. La pólvora de combustión progresiva compensa en cierta medida la caída de presión a medida que el proyectil acelera a lo largo del cañón y aumenta el volumen detrás de él). ^{[ 1 ]}

La munición sin vaina incorpora propelente fundido en un solo grano sólido, con el compuesto de cebado ubicado en una cavidad en la base y la bala unida al frente. Dado que el grano de propelente es tan grande (la mayoría de las pólvoras sin humo tienen granos de alrededor de 1  mm, pero un grano sin vaina tendrá  un diámetro de aproximadamente 7 mm y  una longitud de 15 mm), la velocidad de combustión debe ser mucho mayor. Para alcanzar esta velocidad de combustión, los propelentes sin vaina suelen utilizar explosivos moderados, como el RDX .

Las principales ventajas de un proyectil sin vaina exitoso serían la eliminación de la necesidad de extraer y expulsar la vaina del cartucho usado, lo que permitiría mayores cadencias de fuego y un mecanismo más simple, y también la reducción del peso de la munición al eliminar el peso (y el costo) de la vaina de latón o acero. ^{[ 15 ]}

Aunque existe al menos un rifle militar experimental (el H&K G11 ) y un rifle comercial (el Voere VEC-91 ) que utilizan munición sin vaina, su éxito ha sido escaso. Otro rifle comercial fue el Daisy VL, fabricado por Daisy Air Rifle Co. y calibrado para munición sin vaina de calibre .22, que se encendía mediante una ráfaga de aire comprimido caliente proveniente de una palanca que comprime un resorte potente, similar al de un rifle de aire comprimido. La munición sin vaina, por supuesto, no es recargable, ya que no queda vaina tras el disparo, y el propelente expuesto reduce la durabilidad de los cartuchos. Además, la vaina de un cartucho estándar actúa como sello, impidiendo que los gases escapen de la recámara . Las armas que utilizan munición sin vaina deben emplear una recámara autosellante más compleja, lo que aumenta la complejidad del diseño y la fabricación. Otro problema desagradable, común a todas las armas de fuego rápido pero particularmente problemático para las que disparan munición sin vaina, es el problema de la sobreexposición de los cartuchos. Este problema se debe al calor residual de la recámara, que calienta el proyectil hasta el punto de que se enciende, provocando una descarga involuntaria.

Para minimizar el riesgo de que el cartucho se incendie, las ametralladoras pueden diseñarse para disparar con el cerrojo abierto , de modo que el proyectil no se introduce en la recámara hasta que se aprieta el gatillo, evitando así que se incendie antes de que el operador esté listo. Estas armas podrían utilizar munición sin vaina con eficacia. Los diseños de cerrojo abierto no suelen ser recomendables para ningún otro tipo de arma que no sean ametralladoras; la masa del cerrojo al avanzar provoca un movimiento brusco del arma, lo que reduce significativamente su precisión, algo que generalmente no supone un problema para el fuego de ametralladora.

La densidad de carga es el porcentaje del espacio en la vaina del cartucho que está lleno de pólvora. En general, las cargas cercanas al 100 % de densidad (o incluso cargas donde al asentar la bala en la vaina se comprime la pólvora) se encienden y queman de manera más uniforme que las cargas de menor densidad. En los cartuchos que se conservan de la era de la pólvora negra (por ejemplo, el .45 Colt y el .45-70 Government ), la vaina es mucho más grande de lo necesario para contener la carga máxima de pólvora sin humo de alta densidad. Este espacio adicional permite que la pólvora se desplace dentro de la vaina, acumulándose cerca de la parte delantera o trasera y pudiendo causar variaciones significativas en la velocidad de combustión, ya que la pólvora cerca de la parte trasera de la vaina se encenderá rápidamente, mientras que la pólvora cerca de la parte delantera se encenderá más tarde. Este cambio tiene menos impacto con pólvoras rápidas. Estos cartuchos de alta capacidad y baja densidad generalmente ofrecen la mejor precisión con la pólvora adecuada más rápida, aunque esto mantiene la energía total baja debido al pico de alta presión pronunciado.

Los cartuchos Magnum para pistola invierten esta relación potencia/precisión al utilizar pólvoras de menor densidad y combustión más lenta, lo que resulta en una alta densidad de carga y una curva de presión amplia. La desventaja es el mayor retroceso y la explosión en la boca del cañón debido a la gran cantidad de pólvora y la alta presión en la boca del cañón.

La mayoría de los cartuchos de rifle tienen una alta densidad de carga con las pólvoras adecuadas. Suelen tener una base ancha que se estrecha hacia un diámetro menor para alojar una bala ligera de alta velocidad. Estas vainas están diseñadas para contener una gran carga de pólvora de baja densidad, lo que proporciona una curva de presión aún más amplia que la de un cartucho de pistola magnum. Para aprovechar al máximo su eficacia, estas vainas requieren el uso de un cañón largo de rifle, aunque también se utilizan en pistolas tipo rifle (de un solo disparo o de cerrojo) con cañones de 25 a 38  cm (10 a 15 pulgadas  ).

Las vainas de paredes rectas fueron el estándar desde los inicios de las armas de cartucho. Debido a la baja velocidad de combustión de la pólvora negra, la máxima eficiencia se lograba con proyectiles grandes y pesados, por lo que el proyectil tenía el mayor diámetro posible . Este gran diámetro permitía un proyectil corto y estable de alto peso, y el máximo volumen de ánima posible para extraer la mayor energía posible en un cañón de longitud determinada. Existían algunos cartuchos con conicidades largas y poco profundas, pero generalmente se trataba de un intento de utilizar un cartucho existente para disparar un proyectil más pequeño con mayor velocidad y menor retroceso. Con la llegada de las pólvoras sin humo , fue posible generar velocidades mucho mayores utilizando una pólvora sin humo de combustión lenta en una vaina de gran volumen, impulsando un proyectil pequeño y ligero. El peculiar cartucho Lebel de 8 mm , de forma cónica pronunciada, fabricado mediante el estrechamiento del cuello de un antiguo  cartucho de pólvora negra de 11 mm, se introdujo en 1886. Pronto le siguieron los cartuchos militares Mauser de 7,92 × 57 mm y 7 × 57 mm , así como el cartucho comercial .30-30 Winchester , todos ellos de nuevo diseño y fabricados para usar pólvora sin humo. Todos ellos presentan un hombro distintivo que se asemeja mucho a los cartuchos modernos y, con la excepción del Lebel, todavía se utilizan en armas de fuego modernas a pesar de tener más de un siglo de antigüedad.

Al seleccionar un cartucho de rifle para máxima precisión, un cartucho corto y grueso con muy poca conicidad de la vaina puede ofrecer mayor eficiencia y velocidad más consistente que un cartucho largo y delgado con mucha conicidad de la vaina (parte de la razón de un diseño de cuello de botella). ^{[ 16 ]} Dadas las tendencias actuales hacia vainas más cortas y gruesas, como los nuevos cartuchos Winchester Super Short Magnum , parece que lo ideal podría ser una vaina casi esférica en su interior. ^{[ 17 ]} Los cartuchos para tiro al blanco y caza de alimañas requieren la mayor precisión, por lo que sus vainas tienden a ser cortas, gruesas y casi sin conicidad, con hombros afilados en la vaina. Las vainas cortas y gruesas también permiten que las armas de acción corta sean más ligeras y resistentes para el mismo nivel de rendimiento. La contrapartida de este rendimiento son los cartuchos gruesos que ocupan más espacio en un cargador , los hombros afilados que no se alimentan tan fácilmente de un cargador y la extracción menos fiable del cartucho usado. Por estas razones, cuando la alimentación fiable es más importante que la precisión, como en los rifles militares, se prefieren las vainas más largas con ángulos de hombro menos pronunciados. Sin embargo, existe una tendencia a largo plazo, incluso entre las armas militares, hacia vainas más cortas y gruesas. La actual vaina 7.62×51 mm OTAN, que reemplaza a la más larga .30-06 Springfield, es un buen ejemplo, al igual que el nuevo cartucho 6.5 Grendel diseñado para aumentar el rendimiento de la familia de fusiles y carabinas AR-15 . No obstante, la precisión y la letalidad del cartucho dependen en gran medida de otros factores además de la longitud y el diámetro de la vaina, y la 7.62×51 mm OTAN tiene una capacidad de vaina menor que la .30-06 Springfield , ^{[ 18 ]} lo que reduce la cantidad de propelente que se puede usar, disminuyendo directamente la combinación de peso de la bala y velocidad inicial que contribuye a la letalidad (como se detalla en las especificaciones del cartucho publicadas que se enlazan aquí para su comparación). Por otro lado, el 6.5 Grendel es capaz de disparar una bala significativamente más pesada (ver enlace) que el 5.56 NATO de la familia de armas AR-15, con solo una ligera disminución en la velocidad de salida, lo que quizás proporcione una compensación de rendimiento más ventajosa.

Dado que la velocidad de combustión de la pólvora sin humo varía directamente con la presión, la acumulación de presión inicial (es decir, "la presión de inicio del disparo") tiene un efecto significativo en la velocidad final , especialmente en cartuchos grandes con pólvoras muy rápidas y proyectiles relativamente ligeros. ^{[ 19 ]} En armas de fuego de pequeño calibre, la fricción que mantiene la bala en la vaina determina qué tan pronto después de la ignición se mueve la bala, y dado que el movimiento de la bala aumenta el volumen y disminuye la presión, una diferencia en la fricción puede cambiar la pendiente de la curva de presión. En general, se desea un ajuste apretado, hasta el punto de engarzar la bala en la vaina. En vainas sin reborde de paredes rectas, como la .45 ACP , un engarce agresivo no es posible, ya que la vaina se mantiene en la recámara por la boca de la vaina, pero dimensionar la vaina para permitir un ajuste de interferencia apretado con la bala puede dar el resultado deseado. En armas de fuego de mayor calibre, la presión de inicio del disparo a menudo está determinada por la fuerza requerida para grabar inicialmente la banda de conducción del proyectil en el inicio del estriado del cañón ; Las armas de ánima lisa , que no tienen estrías, logran la presión inicial del disparo empujando inicialmente el proyectil contra un "cono de forzamiento" que ofrece resistencia al comprimir el anillo de obturación del proyectil .

La bala debe ajustarse perfectamente al cañón para sellar la alta presión de la pólvora en combustión. Este ajuste preciso genera una gran fuerza de fricción. La fricción de la bala en el cañón tiene un ligero impacto en la velocidad final, pero generalmente no representa un problema grave. Lo que sí preocupa es el calor generado por la fricción. A velocidades de aproximadamente 300 m/s (980 ft/s) , el plomo comienza a fundirse y depositarse en el cañón . Esta acumulación de plomo lo obstruye, aumentando la presión y disminuyendo la precisión de los disparos posteriores, y es difícil de eliminar sin dañar el cañón. Los proyectiles que alcanzan velocidades de hasta 460 m/s (1500 ft/s) pueden utilizar lubricantes de cera en la bala para reducir la acumulación de plomo. A velocidades superiores a 460 m/s (1500 ft/s) , casi todas las balas están recubiertas de cobre o una aleación similar lo suficientemente blanda como para no desgastar el cañón, pero que se funde a una temperatura lo suficientemente alta como para reducir la acumulación en el ánima. La acumulación de cobre comienza a producirse en proyectiles que superan los 760 m/s (2500 ft/s) , y una solución común es impregnar la superficie de la bala con lubricante de disulfuro de molibdeno . Esto reduce la acumulación de cobre en el ánima y resulta en una mayor precisión a largo plazo. Los proyectiles de gran calibre también emplean bandas de conducción de cobre para cañones estriados para proyectiles estabilizados por giro; sin embargo, los proyectiles estabilizados por aletas disparados desde cañones de ánima lisa y estriada, como los proyectiles antiblindaje APFSDS , emplean anillos de obturación de nailon que son suficientes para sellar los gases propulsores a alta presión y también minimizar la fricción dentro del ánima, proporcionando un pequeño aumento a la velocidad de salida.        

En los primeros centímetros de su recorrido por el cañón, la bala alcanza un porcentaje significativo de su velocidad final, incluso en rifles de alta capacidad con pólvora de combustión lenta. La aceleración es del orden de decenas de miles de gravedades , por lo que incluso un proyectil tan ligero como 40 granos (2,6 g) puede ofrecer más de 1000 newtons (220 lbf ) de resistencia debido a la inercia . Por lo tanto, los cambios en la masa de la bala tienen un gran impacto en las curvas de presión de los cartuchos de pólvora sin humo, a diferencia de los cartuchos de pólvora negra. La carga o recarga de cartuchos de pólvora sin humo requiere, por consiguiente, equipo de alta precisión y tablas de datos de carga cuidadosamente medidas para cartuchos, pólvoras y pesos de bala específicos.  

La energía es la capacidad de realizar trabajo sobre un objeto. El trabajo es la fuerza aplicada a lo largo de una distancia. La energía total que se le transmite a una bala se representa mediante el área bajo una curva donde el eje Y representa la fuerza (es decir, la presión ejercida sobre la base de la bala multiplicada por el área de su base) y el eje X representa la distancia. Para aumentar la energía de la bala, es necesario aumentar el área bajo esa curva, ya sea incrementando la presión o aumentando la distancia que recorre la bala bajo presión. La presión está limitada por la potencia del arma de fuego, y la duración está limitada por la longitud del cañón.

Otro aspecto a considerar al elegir la velocidad de combustión de la pólvora es el tiempo que tarda en quemarse por completo en comparación con el tiempo que la bala permanece en el cañón. Observando detenidamente el gráfico de la izquierda, se aprecia un cambio en la curva alrededor de los 0,8 ms. Este es el punto en el que la pólvora se quema por completo y no se genera más gas. Con una pólvora de combustión más rápida, la combustión se produce antes, y con una de combustión más lenta, se produce más tarde. El propelente que no se quema cuando la bala llega a la boca del cañón se desperdicia : no aporta energía a la bala, pero sí aumenta el retroceso y la explosión en la boca del cañón. Para obtener la máxima potencia, la pólvora debe quemarse hasta que la bala esté a punto de salir del cañón.

Dado que las pólvoras sin humo arden, no detonan, la reacción solo puede tener lugar en su superficie. Existen en diversas formas, que determinan su velocidad de combustión y cómo varía esta durante el proceso. La forma más sencilla es la de las bolas, que consisten en esferas redondas o ligeramente aplanadas. Estas bolas tienen una relación superficie-volumen relativamente pequeña, por lo que arden lentamente y, a medida que se queman, su superficie disminuye. Esto significa que, a medida que la pólvora arde, la velocidad de combustión se reduce.

En cierta medida, esto se puede compensar mediante el uso de un recubrimiento retardante en la superficie de la pólvora, que ralentiza la velocidad de combustión inicial y uniformiza la velocidad de cambio. Las pólvoras esféricas suelen formularse como pólvoras de combustión lenta para pistola o pólvoras de combustión rápida para rifle.

Las pólvoras en escamas tienen forma de láminas planas y redondas con una relación superficie-volumen relativamente alta. Su velocidad de combustión es casi constante y suelen formularse como pólvoras rápidas para pistola o escopeta . La última forma común es la pólvora extruida, que tiene forma cilíndrica, a veces hueca. Generalmente, las pólvoras extruidas tienen una menor proporción de nitroglicerina respecto a la nitrocelulosa y suelen tener una combustión progresiva , es decir, se queman a un ritmo cada vez mayor. Suelen utilizarse como pólvoras de velocidad media a lenta para rifle.

Un arma de fuego, en muchos sentidos, es como un motor de pistón en su fase de máxima potencia. Se dispone de una cierta cantidad de gas a alta presión, y se extrae energía de él al mover un pistón ; en este caso, el proyectil es el pistón. El volumen que desplaza el pistón determina cuánta energía se puede extraer del gas. Cuanto mayor sea el volumen desplazado por el pistón, menor será la presión de escape (en este caso, la presión en la boca del cañón). Cualquier presión restante en la boca del cañón o al final de la fase de máxima potencia del motor representa energía perdida.

Para extraer la máxima cantidad de energía, se maximiza el volumen barrido. Esto se puede lograr de dos maneras : aumentando la longitud del cañón o el diámetro del proyectil. Aumentar la longitud del cañón incrementará el volumen barrido linealmente, mientras que aumentar el diámetro lo incrementará con el cuadrado del diámetro. Dado que la longitud del cañón está limitada por razones prácticas a aproximadamente la longitud del brazo para un rifle y mucho más corta para una pistola, aumentar el diámetro del ánima es la forma habitual de aumentar la eficiencia de un cartucho. El límite del diámetro del ánima suele ser la densidad seccional del proyectil (véase balística externa ). Las balas de mayor diámetro del mismo peso tienen mucha más resistencia , por lo que pierden energía más rápidamente después de salir del cañón. En general, la mayoría de las pistolas usan balas de entre .355 (9  mm) y .45 (11,5  mm) de calibre, mientras que la mayoría de los rifles suelen tener calibres entre .223 (5,56  mm) y .32 (8  mm). Por supuesto, existen muchas excepciones, pero las balas dentro de los rangos indicados ofrecen el mejor rendimiento para uso general. Las pistolas utilizan balas de mayor diámetro para una mayor eficiencia en cañones cortos y toleran la pérdida de velocidad a larga distancia, ya que rara vez se utilizan para disparos de largo alcance. Las pistolas diseñadas para disparos de largo alcance se asemejan más a rifles acortados que a otras pistolas.

Otro aspecto importante a considerar al elegir o desarrollar un cartucho es el retroceso. Este no se debe únicamente al proyectil lanzado, sino también a los gases de la pólvora, que salen del cañón a una velocidad incluso mayor que la de la bala. En el caso de los cartuchos para pistola, con balas pesadas y cargas de pólvora ligeras (por ejemplo, un 9×19 mm podría usar 5 granos (320 mg) de pólvora y una bala de 115 granos (7,5 g) ), el retroceso de la pólvora no representa una fuerza significativa; en cambio, para un cartucho de rifle (un .22-250 Remington , que usa 40 granos (2,6 g) de pólvora y una bala de 40 granos (2,6 g) ), la pólvora puede constituir la mayor parte de la fuerza de retroceso.    

Existe una solución al problema del retroceso, aunque no es gratuita. Un freno de boca o compensador de retroceso es un dispositivo que redirige los gases de la pólvora en la boca del cañón, generalmente hacia arriba y hacia atrás. Esto actúa como un propulsor, empujando la boca del cañón hacia abajo y hacia adelante. El empuje hacia adelante ayuda a contrarrestar la sensación del retroceso del proyectil al tirar del arma hacia adelante. El empuje hacia abajo, por otro lado, ayuda a contrarrestar la rotación producida por el hecho de que la mayoría de las armas de fuego tienen el cañón montado por encima del centro de gravedad . Las armas de combate abiertas, los rifles de gran calibre y alta potencia, las pistolas de largo alcance que utilizan munición de rifle y las pistolas de tiro deportivo diseñadas para un disparo rápido y preciso, se benefician del uso de frenos de boca.

Las armas de fuego de alta potencia utilizan el freno de boca principalmente para reducir el retroceso, lo que disminuye el impacto que sufre el tirador. Las pistolas de acción redirigen toda la energía hacia arriba para contrarrestar la rotación del retroceso y permiten disparos más rápidos al mantener el arma en el objetivo. La desventaja del freno de boca es un cañón más largo y pesado, y un aumento considerable en los niveles de sonido y el destello detrás de la boca del cañón del rifle. Disparar armas de fuego sin freno de boca y sin protección auditiva puede dañar la audición del operador; sin embargo, disparar rifles con freno de boca, con o sin protección auditiva, causa daño auditivo permanente. ^{[ 23 ]} (Véase freno de boca para más información sobre las desventajas de los frenos de boca).

La relación entre el peso de la pólvora y el del proyectil también influye en la eficiencia. En el caso del .22-250 Remington, se invierte más energía en propulsar los gases de la pólvora que en impulsar la bala. Esto se debe a que el .22-250 requiere una vaina grande con mucha pólvora, todo ello a cambio de una ganancia relativamente pequeña en velocidad y energía en comparación con otros cartuchos del calibre .22.

Casi todas las armas de fuego de pequeño calibre, con la excepción de las escopetas, tienen cañones estriados. El estriado imprime un giro a la bala, lo que evita que se desvíe durante el vuelo. Generalmente, el estriado consiste en surcos afilados, cortados en forma de hélice a lo largo del eje del cañón, con un número que oscila entre 2 y 16. Las zonas entre los surcos se conocen como tierras.

Otro sistema, el estriado poligonal , confiere al cañón una sección transversal poligonal. Este estriado no es muy común, utilizado únicamente por algunos fabricantes europeos y por el fabricante estadounidense de armas Kahr Arms . Las empresas que lo emplean afirman que ofrece mayor precisión, menor fricción y menor acumulación de plomo y/o cobre en el cañón. Sin embargo, el estriado tradicional con estrías se utiliza en la mayoría de las armas de competición, por lo que las ventajas del estriado poligonal aún no están demostradas.

Existen cuatro métodos para estriar un cañón:

• Una fresa de un solo filo se introduce en el cañón mediante una máquina que controla la rotación del cabezal de corte con respecto al cañón. Este es el proceso más lento, pero requiere el equipo más sencillo. Los armeros especializados lo utilizan con frecuencia , ya que permite obtener cañones de gran precisión.
• El estriado por botón utiliza una matriz con una imagen negativa del estriado que se va a cortar, la cual se desliza a lo largo del cañón mientras gira, deformando así su interior. Esto crea todas las estrías a la vez mediante deformación, y es más rápido que el estriado por corte.
• El forjado por martillo es un proceso en el que un cañón ligeramente sobredimensionado, previamente perforado, se coloca alrededor de un mandril que contiene una imagen negativa de la longitud del cañón estriado. El cañón y el mandril giran y se golpean con martillos hidráulicos, lo que da forma al interior del cañón. Este es el método más rápido y, a menudo, el más económico para fabricar un cañón, pero el equipo es costoso. Los cañones forjados por martillo generalmente no alcanzan la precisión que se logra con los dos primeros métodos mencionados.
• Los procesos de mecanizado por descarga eléctrica (EDM) o mecanizado electroquímico (ECM) utilizan electricidad para erosionar el material, lo que produce un diámetro muy uniforme y un acabado muy liso, con menos tensión que otros métodos de estriado. El EDM es muy costoso y se utiliza principalmente en cañones de gran calibre y cañón largo, donde los métodos tradicionales son muy difíciles, ^{[ 24 ]} mientras que el ECM es utilizado por algunos fabricantes de cañones más pequeños. ^{[ 25 ]}

La función del cañón es proporcionar un sellado hermético , permitiendo que la bala acelere a una velocidad constante. Además, debe imprimirle el giro adecuado y liberarla de forma uniforme, perfectamente concéntrica al ánima. La presión residual en el ánima debe liberarse simétricamente , de modo que ningún lado de la bala reciba más o menos presión que el resto.

Para mantener un buen sellado a presión, el ánima debe tener un diámetro constante y preciso, o bien una ligera disminución de diámetro desde la recámara hasta la boca del cañón. Cualquier aumento en el diámetro del ánima permitirá que la bala se desplace, permitiendo que los gases se filtren a su alrededor, disminuyendo la velocidad, o bien provocará que la bala se incline y deje de estar perfectamente alineada con el ánima. Los cañones de alta calidad se pulen para eliminar cualquier constricción en el ánima que pueda causar un cambio en el diámetro.

Un proceso de pulido conocido como " pulido por fuego " utiliza un proyectil de plomo ligeramente más grande que el ánima del cañón y recubierto con un compuesto abrasivo fino para eliminar las constricciones. El proyectil se introduce desde la recámara hasta la boca del cañón para eliminar las obstrucciones. Se realizan varias pasadas y, a medida que el ánima se vuelve más uniforme, se utilizan compuestos abrasivos de granulometría más fina. El resultado final es un cañón liso como un espejo, con un ánima uniforme o ligeramente cónica. La técnica de pulido manual utiliza una varilla de madera o metal blando para empujar o tirar del proyectil a través del ánima, mientras que la técnica más reciente de pulido por fuego utiliza cartuchos de baja potencia especialmente cargados para empujar proyectiles de plomo blando recubiertos de abrasivo a través del cañón.

Otro factor que afecta la sujeción del cañón a la bala es el estriado. Al dispararse, la bala se introduce a presión en el estriado, que corta o graba su superficie. Si el estriado tiene un paso constante, se desliza por las ranuras grabadas en la bala, asegurando un sellado hermético. Si el estriado tiene un paso decreciente, el ángulo variable del estriado en las ranuras de la bala provoca que este se estreche con respecto a las ranuras. Esto permite el paso de gases y debilita la sujeción de la bala al cañón. Sin embargo, un paso creciente hace que el estriado se ensanche con respecto a las ranuras de la bala, manteniendo así el sellado. Al seleccionar un cañón estriado para un arma, el extremo con mayor paso se ubica en la boca del cañón.

La boca del cañón es lo último que toca la bala antes de su trayectoria balística y, por lo tanto, tiene el mayor potencial para perturbar su vuelo. La boca del cañón debe permitir que los gases escapen simétricamente; cualquier asimetría provocará una presión desigual en la base de la bala, lo que alterará su vuelo. El extremo de la boca del cañón se denomina "corona" y suele estar biselado o rebajado para protegerlo de golpes o arañazos que podrían afectar la precisión.

Para que el cañón pueda liberar la bala de forma consistente, debe sujetarla de manera consistente. La parte del cañón entre la salida de la bala del cartucho y el estriado se denomina garganta, y su longitud es el recorrido libre . En algunas armas de fuego, el recorrido libre es cero, ya que al introducir el cartucho en la recámara, la bala se introduce en el estriado. Esto es común en rifles de tiro de baja potencia con percusión anular. La posición de la bala en el estriado garantiza una transición rápida y estable entre el cartucho y el estriado. La desventaja es que el cartucho queda firmemente sujeto, y extraer la bala sin disparar puede resultar difícil, llegando incluso a arrancarla del cartucho en casos extremos.

Con cartuchos de alta potencia, se requiere una fuerza considerable para impactar la bala, lo que puede elevar la presión en la recámara por encima de la presión máxima de diseño. Los rifles de mayor potencia suelen tener un cañón libre más largo para que la bala adquiera impulso, permitiendo que la presión en la recámara disminuya ligeramente antes de que la bala entre en contacto con el estriado. Sin embargo, cualquier ligera desalineación puede provocar que la bala se incline al entrar en contacto con el estriado, impidiendo que la bala entre en el cañón de forma coaxial.

La característica principal de un revólver es el cilindro giratorio, separado del cañón, que contiene las recámaras. Los revólveres suelen tener entre 5 y 10 recámaras, y el primer aspecto a considerar es garantizar la uniformidad entre ellas, ya que, de no ser así, el punto de impacto variará de una recámara a otra. Además, las recámaras deben estar alineadas de forma consistente con el cañón, de modo que la bala entre en él por el mismo camino desde cada una de ellas.

La garganta de un revólver se compone de dos partes separadas: la garganta del cilindro y la garganta del cañón, y su tamaño es concéntrico a la recámara y ligeramente mayor que el diámetro de la bala. El espacio entre la garganta del cilindro y el cañón debe ser lo suficientemente ancho para permitir la libre rotación del cilindro, incluso cuando se ensucia con residuos de pólvora, pero no tan grande como para que se libere un exceso de gas. El cono de forzamiento, por donde la bala se guía desde el cilindro hacia el ánima del cañón, debe ser lo suficientemente profundo para forzarla dentro del ánima sin deformarse significativamente. A diferencia de los rifles, donde la parte roscada del cañón se encuentra en la recámara, en los revólveres la rosca rodea el extremo de la recámara. Es posible que el ánima se comprima al enroscar el cañón en el armazón. Cortar un cono de forzamiento más largo puede aliviar este punto de estrangulamiento, al igual que el lapeado del cañón después de su montaje en el armazón.