Antecedentes

La munición para armas pequeñas, o cartuchos, se utiliza en una variedad de armas de fuego que van desde pistolas a rifles y escopetas hasta armas automáticas más pesadas a veces llamadas ametralladoras. El término «bala» se utiliza comúnmente para describir el cartucho, cuando en realidad sólo se refiere al proyectil. La terminología correcta para los componentes del cartucho es bala, vaina, cebador y propulsor o pólvora. Cada componente se fabrica por separado y luego se ensambla en el cartucho. Las especificaciones sobre el tamaño, la forma, el tipo de ignición y el rendimiento balístico se han estandarizado para la mayoría de la munición militar y civil, pero todavía se encuentran muchos cartuchos obsoletos y únicos. La munición para armas pequeñas incluye cartuchos con un diámetro de bala, o calibre, de hasta 0,75 pulgadas (calibre 0,750). El grueso de la producción corresponde a cartuchos con balas de calibre .45 o inferior.

Hasta el siglo XIX, la única forma de cargar un arma era verter primero la pólvora en el cañón, luego colocar un parche de tela engrasado alrededor de una bala de plomo y embestir la bala por el cañón hasta la pólvora con la baqueta. Una cerradura de pedernal producía una pequeña chispa, o una cápsula de percusión producía un pequeño destello explosivo para encender la pólvora que disparaba la bala parcheada. Este proceso era muy lento y a menudo producía un disparo inexacto. Tras repetidos disparos, el cañón se ensuciaba con residuos de pólvora hasta el punto de que la carga se hacía imposible.

A principios del siglo XIX, los fabricantes de armas se dieron cuenta de que sólo se podía aumentar la precisión y la cadencia de tiro rediseñando la forma de cargar la bala, la pólvora y el encendedor en el arma. El primer diseño exitoso fue realizado en 1848 por Christian Sharps. Su diseño utilizaba una abertura, o recámara, en la base del cañón más cercana a la persona que disparaba el arma. La recámara podía cerrarse manualmente para sellar el extremo. Con el diseño de Sharp, la bala se cargaba en la recámara abierta, seguida de una carga de pólvora contenida en una bolsa de papel. Cuando se cerraba la recámara, la bolsa se abría. Esto dejaba al descubierto la pólvora, que podía ser encendida por la cápsula de percusión.

En 1852, Charles Lancaster de Inglaterra desarrolló un cartucho con una vaina de metal. La pólvora se encontraba en el interior de la vaina y la bala en un extremo. Alrededor de la misma época, otro inglés, el coronel Boxer, y un estadounidense, Hiram Berdan, también desarrollaron un cartucho con vaina metálica que incorporaba un encendedor, o cebador, insertado en el centro de la base de la vaina. El cebador contenía una pequeña cantidad de explosivo impactante que podía activarse al ser golpeado por un pasador -conocido como percutor- que formaba parte del arma. El concepto del cartucho de vaina metálica de fuego central desarrollado por Boxer y Berdan ha sobrevivido hasta nuestros días y es la base del diseño de la munición moderna de armas pequeñas.

Materias primas

Las balas están hechas de una aleación de plomo, que a menudo contiene estaño y antimonio. Algunas balas tienen una gruesa camisa de cobre sobre el lado exterior para mejorar el rendimiento.

Las vainas están hechas de latón, acero o aluminio. El latón es el más común. Los cartuchos de escopeta se fabrican a menudo con un polipropileno

El coste de muchas balas de pistola y de rifle utilizadas para el tiro de competición se calcula mediante métodos convencionales de cálculo de costes. El plomo fundido se vierte en la cavidad del molde de la bala, se enfría rápidamente y luego se extrae del molde. La típica caja de latón se forma a partir de una lámina recocida mediante el trefilado con un juego de punzones y matrices múltiples.

Caja de plástico unida a una base de metal. Se han fabricado algunas vainas de cartuchos de pistola de plástico, pero no han tenido una gran aceptación.

Los cebos están hechos de una copa de aleación de cobre o latón con un yunque de latón y están llenos de un cebador de estifnato de plomo sensible al impacto. Las partes metálicas del cebador suelen estar niqueladas para resistir la corrosión.

Los propulsores pueden variar desde la pólvora negra hasta una pólvora sin humo más moderna que contiene nitrocelulosa. Los propulsores están cuidadosamente formulados para encenderse y crear un gas expansivo que acelera la bala hacia el cañón. La tasa de expansión, el tamaño físico y la forma de las partículas de pólvora y la estabilidad del propulsor son factores importantes en la fórmula química utilizada para producirlo.

Diseño de balas & Fabricación

Las balas se pueden fabricar mediante varios procesos diferentes. Las balas más pequeñas del calibre 22 suelen ser de plomo y se prensan, o se moldean en frío, para darles forma. Un pequeño trozo de alambre de plomo grueso se corta a la longitud correcta y se le da la forma de bala mediante un troquel colocado en una prensa automática. Este tipo de proceso automatizado permite alcanzar altos niveles de producción. Muchos de los proyectiles de pistola y rifle utilizados en las competiciones de tiro se funden con métodos convencionales. El plomo fundido se vierte en la cavidad del molde de la bala, se enfría rápidamente y luego se extrae del molde. El punto en el que el plomo entra en la cavidad (o «bebedero») se recorta al extraer la bala. Tanto las balas moldeadas en frío como las fundidas pueden mejorarse aún más mediante el revestimiento de cobre. El proceso de revestimiento deposita eléctricamente una fina capa de cobre en el exterior de la bala, protegiendo el plomo de la oxidación y proporcionando una superficie más dura para encajar las ranuras, o estrías, en el cañón que dan a la bala un giro para mejorar la precisión. El cobre también reduce el ensuciamiento del plomo en el estriado después del disparo, permitiendo que el arma de fuego mantenga la precisión después de disparar muchas rondas.

Para mejorar el rendimiento y la precisión de la bala, se desarrolló la bala «encamisada». Se trata de una familia de balas que utilizan un armazón exterior sustancial de latón o cobre, generalmente rellenado con plomo por fundición o conformación en frío, y que tienen varias configuraciones diferentes para criterios de rendimiento específicos. Algunos ejemplos son FMJ (full metal jacket), JHP (jacketed hollow point) y JSP (jacketed soft point), cada una con opciones como diseño de cola de barco, expansión controlada, trazador, incendiario y perforante. El revestimiento exterior de latón de estas balas se acopla firmemente al estriado al disparar, proporcionando un ajuste estrecho para mejorar la precisión. Diseñada para mejorar aún más la precisión, la bala de cola de barco tiene la base de diámetro reducido para mejorar el flujo de aire y la estabilidad en el vuelo. Las balas de punta blanda y punta hueca están diseñadas para expandirse al golpear el objetivo para intensificar su impacto.

Las balas especializadas se encuentran a veces en aplicaciones militares. Las balas perforantes pueden ser de latón macizo o de núcleo de acero con revestimiento de cobre. Estas pueden penetrar bloques de motor y armazones de aviones, dañando e incapacitando los mecanismos del interior. Los trazadores tienen una pequeña cantidad de un compuesto de fósforo en su base. Al disparar, el fósforo se enciende y arde con una luz brillante. Por la noche pueden verse alejarse de la posición de disparo hacia el objetivo, lo que permite al tirador seguir la bala en vuelo y hacer ajustes de puntería. Las balas incendiarias contienen pequeñas cantidades de magnesio que, al igual que el fósforo, arden cuando se encienden, pero permanecen ardiendo durante más tiempo y provocan la ignición de los combustibles o la munición al impactar en el objetivo.

Diseño de la caja & Fabricación

Casi todas las cajas de munición de armas pequeñas son de aleación de latón. Algunas utilizan aluminio, acero o plástico, pero la caja de latón es la más popular y la más fácil de fabricar.

El diseño de la caja está determinado por el arma de fuego en la que se utiliza la munición. La típica caja de latón se forma a partir de una lámina recocida mediante un juego de punzones y matrices múltiples. La primera etapa del juego de troqueles múltiples forma el metal, la segunda estira el metal más profundamente, la tercera forma el borde, y así sucesivamente. Cada etapa estira el metal un poco más hasta que la etapa final produce una caja formada con precisión. Los casquillos se recortan a la medida y se perfora el orificio de cebado. El tratamiento térmico y el alivio de la tensión se aplican a determinados tipos de cajas para mejorar su durabilidad. Esto se lleva a cabo en grandes hornos de lotes, en los que las cestas de cajas se calientan a una temperatura suficiente para ablandar suavemente el metal sin distorsionarlo. Cuando se enfría, el metal está «relajado» y puede soportar mejor el castigo del disparo. Algunos estuches de calibre de pistola están niquelados para que sean más duraderos en la recarga, resistentes a la corrosión y por su aspecto. Cada caja lleva un sello con información como el calibre, el fabricante, los códigos de munición y el año de fabricación.

Diseño de la cartilla & Fabricación

La cartilla consta de dos partes metálicas y una pequeña cantidad de compuesto explosivo. Los cebos vienen en diferentes tamaños dependiendo del arma de fuego. Utilizando un cebador de pistola pequeño como ejemplo, la copa suele tener un diámetro de 0,125 pulgadas (0,32 cm) y una altura de 0,125 pulgadas (0,32 cm), y está hecha de cobre blando o latón. En su interior se coloca una pequeña cantidad del explosivo de plomo sensible al impacto, y se presiona en la abertura una pieza en forma de triángulo llamada yunque. Al ser golpeada por el percutor, el centro de la cazoleta se colapsa, apretando el explosivo entre su superficie interior y el yunque. El explosivo se enciende y dispara una llama a través del agujero de destello, encendiendo el propulsor para disparar el cartucho.

El proceso de fabricación: Ensamblaje del cartucho

El proceso de ensamblaje de los componentes del cartucho comienza con una limpieza y pulido a fondo de la carcasa por una acabadora vibratoria. La acabadora trabaja haciendo vibrar un subproducto del maíz (mazorcas secas y molidas) con un compuesto de pulido alrededor de las carcasas, creando un alto brillo. Así preparadas, están listas para el montaje final. Así es como se ensambla un típico cartucho metálico de tiro central:

Dimensionamiento de la vaina

• 1 Las vainas se introducen en una prensa de carga que primero las dimensiona. Este calibrado
  

  forma la caja metálica con dimensiones estándar. La caja debe estar dentro de 0,001 pulgadas para que funcione correctamente.

Inserción del cebador

• 2 El cebador es entonces presionado en el agujero del cebador de la caja a ras de la base. El cebador debe estar al ras o el cartucho no se alimentará correctamente en el cargador del arma, causando un «atasco». Al mismo tiempo, la boca del casquillo se expande ligeramente, en preparación para recibir la bala.

Carga de la vaina

• 3 La vaina se «carga», o se llena con la cantidad correcta de propelente. Este paso es de suma importancia, ya que un error de cálculo o una doble carga podrían ser desastrosos.

Montaje de la bala

• 4 La bala se asienta firmemente en el extremo abierto de la caja. La bala tiene una capa de lubricante para evitar la corrosión y ayudar en el proceso de montaje. La bala se engarza en la vaina para obtener la longitud total correcta del cartucho. El engarce reduce el diámetro del extremo abierto de la vaina y atrapa la bala firmemente, sellando el conjunto para que la humedad no pueda invadir la pólvora.

  La prensa utilizada para ensamblar los cartuchos debe alimentar cada componente con precisión y en la secuencia correcta. De lo contrario, los casquillos podrían no estar cebados, la pólvora podría quedar fuera o las balas podrían estar mal asentadas. Cualquiera de estas cosas podría provocar un fallo de tiro o una pérdida de precisión, como mínimo, y, en el peor de los casos, hacer que el arma estalle al disparar. En cada etapa del proceso, unas matrices especiales realizan la importante función de montaje. Las matrices están hechas de carburo de herramientas para una larga vida útil, y tienen ajustes estrechos para producir munición de calidad.

  Tras el ensamblaje, los cartuchos terminados se empaquetan, normalmente 50 por caja, y se preparan para su envío al tirador.

Control de calidad

La mayoría de los fabricantes disparan miles de sus propios cartuchos como parte de sus programas y procesos de control de calidad. Se registra la precisión, la presión, la fiabilidad, la velocidad y la consistencia. Las armas que se utilizan para ello están especialmente fabricadas, son muy precisas y están equipadas con sistemas electrónicos de recopilación de datos. A cada tirada de producción de un determinado cartucho se le asigna un «código de lote». Este número, impreso en la caja de munición, permite inventariar y rastrear la munición. Si un lote concreto muestra problemas en el campo, ese grupo puede ser retirado y sustituido utilizando el sistema de código de lote.

El futuro

La munición de armas pequeñas estará disponible en su forma actual en el futuro inmediato. Su función seguirá siendo la de propulsar un proyectil a lo largo de una distancia para alcanzar un objetivo. Las variaciones en el material y el diseño de esta munición responderán a las necesidades específicas de los numerosos grupos de usuarios de armas pequeñas.

Los militares continuarán desarrollando municiones que puedan penetrar e incapacitar una amplia variedad de objetivos que van desde seres humanos hasta equipos electrónicos sofisticados. Actualmente, están investigando armas y municiones «no letales» que incapaciten a un objetivo sin destruirlo. Entre las armas pequeñas de esta categoría se encuentran los láseres químicos de mano para inutilizar los sensores electrónicos, y las pistolas de espuma que disparan una espuma pegajosa que envuelve al objetivo. Estos dispositivos no letales complementarían, no sustituirían, las armas pequeñas y la munición convencionales.

La policía también está interesada en armas y municiones no letales. Las balas de goma que impactan sin penetrar ya se utilizan para el control de disturbios. Otro dispositivo es una escopeta que dispara una pequeña bolsa de frijoles. Cuando se dispara a corta distancia, la bolsa de frijoles golpea con el impacto de un puñetazo para incapacitar momentáneamente al objetivo.

Los cazadores querrán munición que impacte con precisión y mate con un solo disparo. Gran parte del desarrollo de la munición comercial para armas pequeñas ha sido en esta área, y ha incluido muchas variaciones en las cargas de pólvora y la configuración de las balas.

Los tiradores de blanco seguirán desarrollando municiones que ofrezcan una excelente precisión y repetibilidad para el tiro de competición.