Na primeira parte da série vimos que o cone funciona como um pistão. Mas um pistão precisa de um guia: algo que o mantenha centralizado, deixe-o se mover para frente e para trás e, ao mesmo tempo, impeça que o ar passe livremente da frente para a traseira. Na parte externa do cone, essa tarefa é da borda, também chamada de suspensão ou, em inglês, surround.

A borda parece um detalhe estético, mas influencia a frequência de ressonância (Fs), a excursão máxima, a distorção em grandes deslocamentos, a área efetiva e — muito importante na indústria — a durabilidade do produto ao longo dos anos.

Onde fica a borda e qual é a sua função

A borda é colada na extremidade externa do cone e no flange da carcaça. Por cima dela, uma gaxeta (anel de papelão, espuma ou borracha) prende a aba externa e faz a vedação contra o painel ou a caixa. Junto com a spider, que fica embaixo do cone, ela forma o sistema de suspensão do alto-falante.

As funções da borda são:

• Guiar o cone: mantém a borda do cone concêntrica e permite apenas o movimento axial.
• Compor a compliância: a rigidez da suspensão total (borda + spider) define o Cms e, com a massa móvel, a Fs. Em muitos woofers a spider domina a rigidez, mas a borda tem participação relevante — sobretudo as de borracha.
• Vedar: separa o ar da frente do ar de trás. Sem essa vedação haveria um “curto-circuito acústico” e o grave desapareceria.
• Amortecer a extremidade do cone: as vibrações que percorrem o cone chegam à borda; uma borda bem casada absorve parte dessa energia e reduz picos na resposta.
• Participar da área radiante: aproximadamente metade da largura da borda se move com o cone e entra no cálculo do Sd.

Perfis de borda e suas diferenças

Meia-rolagem (half roll)

Um único arco voltado para fora. É o perfil mais comum em woofers e subwoofers porque oferece boa excursão com construção simples. A altura e a largura do arco definem o curso disponível.

Rolagem invertida

O arco é voltado para dentro, ficando abaixo do plano do flange. Dá um visual limpo e ajuda quando há pouco espaço à frente do alto-falante — por exemplo, atrás de uma grade próxima. Em contrapartida, o volume do arco fica do lado de trás, próximo ao cone.

Rolagem alta (tall roll)

Arco mais alto e mais largo, típico de subwoofers de longo curso. Permite grandes deslocamentos com rigidez quase constante, mas ocupa área que poderia ser cone e aumenta a massa.

Dupla rolagem (M-roll)

Duas ondas lado a lado. Distribui a deformação, melhora a linearidade e reduz a altura total. É mais difícil de moldar e de colar.

Sanfonada ou ondulada

Várias corrugações pequenas. É a forma natural de bordas de tecido e de papel, comuns em alto-falantes de PA e full-ranges: pouca excursão, porém leves e com alta sensibilidade.

Materiais de borda

Borda e excursão: por que ela pode limitar o curso

Durante a excursão, o arco da borda “desenrola”. Enquanto há folga no perfil, a força necessária para deslocar o cone cresce de forma quase proporcional ao deslocamento: é a região linear. Quando o arco se aproxima de uma linha reta, o material passa a ser esticado em vez de dobrado, e a rigidez sobe rapidamente.

Na prática isso significa:

• se a borda endurece antes da bobina sair do gap, ela é quem limita o curso — e gera distorção por rigidez não linear (variação de Kms com x);
• uma rolagem alta adia esse endurecimento, mas ocupa área do cone e acrescenta massa;
• a borda também precisa ser simétrica: se ela endurece mais para frente do que para trás, o cone “deriva” em sinais fortes (DC offset), aumentando a distorção.

Por isso, no projeto, a altura da rolagem é especificada junto com o Xmax da bobina e o curso mecânico máximo (Xmech). O ideal é que bobina, spider e borda tenham limites coerentes entre si.

A borda e a área efetiva (Sd)

Como a metade interna da borda se move junto com o cone e a metade externa fica praticamente parada, considera-se o diâmetro efetivo no meio da rolagem. Isso explica por que dois alto-falantes de mesmo diâmetro nominal podem ter Sd diferentes: uma borda larga “rouba” área do cone.

Como a borda é montada

1. Cone + borda: em muitos casos, o fornecedor já entrega o cone com a borda colada (subconjunto). A colagem precisa ser contínua, sem bolhas e concêntrica.
2. Adesivo no flange: um cordão uniforme é aplicado no apoio da carcaça, por dispensador automático ou manual.
3. Assentamento: com a bobina já centrada pelo calço, o cone é assentado e a aba da borda é pressionada contra o flange.
4. Gaxeta: colada por cima, prende a aba da borda e serve de vedação na instalação.
5. Cura e teste: após a cura, o alto-falante passa por teste de ruído (rub & buzz), medição de Fs e inspeção visual.

Um erro comum é a borda torcida ou montada com tensão desigual: o cone fica levemente inclinado e pode ocorrer rocking (balanço) em grandes excursões, com a bobina raspando no gap.

Defeitos comuns e checklist de inspeção

• dimensões: diâmetros interno e externo, largura e altura da rolagem;
• espessura e dureza (Shore A, para borrachas e TPE);
• massa por peça e uniformidade;
• resistência a envelhecimento (UV, ozônio, temperatura e umidade) conforme a aplicação;
• qualidade da colagem: contínua, sem bolhas, sem excesso de adesivo.

Resumo

A borda guia o cone, veda o ar e define parte da rigidez da suspensão. O perfil determina quanta excursão linear ela permite; o material determina durabilidade, amortecimento e massa; e a montagem define se o cone ficará centrado e sem ruídos. No próximo artigo da série (26/10), o tema é spider (centragem).