Depois do cone e da borda, chegamos a um componente que quase ninguém vê, mas que é decisivo para o funcionamento e para a confiabilidade do alto-falante: a spider, também chamada de centragem ou aranha. O nome vem do formato das primeiras centragens, que tinham “pernas” recortadas como uma teia; hoje, quase todas são discos de tecido com ondas concêntricas.

Onde fica a spider e qual é a sua função

A spider é colada, pela parte interna, no former (o tubo da bobina móvel) e, pela parte externa, em um apoio da carcaça, logo acima do conjunto magnético. Ela é a suspensão interna do alto-falante, enquanto a borda é a suspensão externa.

Suas funções:

• Centralizar a bobina no gap: o espaço entre a bobina e o polo é pequeno — tipicamente alguns décimos de milímetro de cada lado. A spider impede que a bobina encoste.
• Gerar a força de retorno: como uma mola, traz o conjunto móvel de volta à posição de repouso.
• Definir a rigidez da suspensão: em muitos woofers a spider é a maior parcela do Kms (ou, inversamente, da compliância Cms). Com a massa móvel, ela define a Fs.
• Controlar o rocking: resiste à inclinação do conjunto móvel em grandes excursões.
• Proteger o gap: dificulta a entrada de partículas e, em muitos projetos, sustenta as cordoalhas.

Tipos de spider

Ondas uniformes

O tipo mais comum: corrugações de mesma altura e passo. Oferece rigidez praticamente constante em pequenas e médias excursões e é fácil de fabricar.

Progressiva

As ondas têm altura ou passo variáveis. A rigidez começa baixa e cresce aos poucos com a excursão, funcionando como um “freio” suave que protege o alto-falante contra excursões excessivas.

Ondas altas (longo curso)

Corrugações profundas, usadas em subwoofers de grande excursão. Precisam de mais espaço axial na carcaça.

Spider dupla

Duas spiders separadas por um espaçador. A distância entre elas aumenta muito a resistência ao rocking, por isso é comum em subwoofers de alta potência e em alto-falantes de longo curso.

Spider com cordoalha integrada

A cordoalha é costurada ou presa ao longo de uma onda da spider. Assim, ela acompanha o movimento sem bater no cone nem na carcaça — solução comum em subwoofers, onde a excursão é grande.

Materiais e fabricação

A maioria das spiders é feita de tecido impregnado com resina. O tecido define a resistência mecânica e a fadiga; a resina (geralmente fenólica) define a rigidez e “congela” o formato das ondas.

A quantidade de resina, a temperatura e o tempo de prensagem alteram a rigidez final. Por isso, um bom fornecedor controla cada lote com ensaio de força × deslocamento, e não apenas com medidas dimensionais.

Rigidez ao longo do curso: Kms(x)

A rigidez da suspensão não é constante. Ela é mínima perto da posição de repouso e aumenta conforme o cone se afasta. A curva Kms(x) mostra esse comportamento e é uma das principais causas de distorção em baixas frequências.

Uma spider (ou borda) assimétrica — por formato, por variação de material ou por montagem fora da altura correta — faz o cone “derivar” para um dos lados com sinais fortes. O resultado é distorção de segunda ordem, perda de curso útil e, em casos extremos, a bobina saindo do gap.

Centragem e rocking

Em operação, a bobina se move dentro de um gap estreito. Se a spider estiver mal colada, se o calço de montagem tiver sido deslocado ou se houver um modo de rocking (balanço), a bobina encosta no polo ou na chapa polar. O sintoma é o ruído de raspagem (rub), seguido de desgaste do esmalte do fio e, no limite, curto-circuito na bobina.

Para reduzir o rocking, o projeto pode usar spider de diâmetro maior, spider dupla, distribuição de massa simétrica no cone e cordoalhas bem posicionadas — cordoalhas também podem desequilibrar o conjunto móvel.

Como a spider é montada

1. O former da bobina é posicionado no gap com um calço de centragem.
2. Aplica-se adesivo no furo central da spider, que é deslizada sobre o former até a altura definida por gabarito.
3. Aplica-se adesivo na borda externa e assenta-se a spider no apoio da carcaça.
4. Quando aplicável, as cordoalhas são costuradas ou presas à spider.
5. Após a cura, o calço é removido e o alto-falante passa por teste de centragem e ruído.

A altura de colagem é crítica: alguns décimos de milímetro de erro deslocam a posição de repouso da bobina, deixando o fator de força Bl assimétrico. Em linha, isso aparece como aumento de distorção e maior variação de Fs entre peças.

Defeitos comuns e checklist

• diâmetros interno e externo, número e altura das ondas;
• curva força × deslocamento (ou rigidez a um deslocamento de referência) por lote;
• planicidade e ausência de rugas ou ondas amassadas;
• material do tecido e tipo de resina conforme especificação;
• teste de vida em potência e excursão, quando a aplicação exigir.

Resumo

A spider é a mola e o guia da bobina: mantém a centragem, define grande parte da rigidez da suspensão e, portanto, da Fs, e ajuda a controlar o rocking. Seu perfil define rigidez e curso; o tecido e a resina definem estabilidade e durabilidade; e a altura de colagem define a simetria do motor. No próximo artigo da série (02/11), o tema é carcaça (basket).