Cp und Cpk sind Kennzahlen zur Prozessfähigkeit und beschreiben, wie gut ein Prozess innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen fertigen kann. In der Kunststofftechnik werden Cp und Cpk häufig im Spritzguss verwendet, um die Stabilität und Zentrierung eines Prozesses anhand von Messdaten zu beurteilen. Cp betrachtet die reine Streuung im Verhältnis zur Toleranzbreite, während Cpk zusätzlich berücksichtigt, ob der Prozessmittelwert innerhalb der Toleranz gut zentriert ist. Damit wird sichtbar, ob ein Prozess zwar eng streut, aber „schief“ läuft, oder ob er gut zentriert und stabil ist.
Im Spritzguss beeinflussen viele Faktoren die Streuung und den Mittelwert, etwa Werkzeugtemperierung, Nachdruckführung, Materialzustand und Zykluszeit. Für Cp und Cpk ist entscheidend, dass der Prozess in einem stabilen Zustand bewertet wird und dass die Messdaten repräsentativ sind. Wenn während der Datenerhebung gerüstet wird, das Werkzeug auf Temperatur kommt oder Materialchargen wechseln, verfälscht das die Aussage. Deshalb werden Cp und Cpk oft im Rahmen von Bemusterung, Serienanlauf oder laufender SPC genutzt, um zu prüfen, ob kritische Merkmale dauerhaft beherrscht werden.
Typische Merkmale für Prozessfähigkeitsbetrachtungen sind Maße, die bei Schwindung und Verzug empfindlich reagieren, Dichtkonturen oder Passungen, bei denen geringe Abweichungen Funktion beeinflussen. Bei Spritzgussteilen kann auch das Gewicht als Indikator genutzt werden, wenn es eng mit Nachdruck und Füllgrad korreliert. Bei Sichtteilen sind Cp und Cpk für optische Merkmale schwieriger, weil Sichtbewertung oft subjektiv ist, dennoch können messbare Surrogate wie definierte Maße oder Prozesskennwerte genutzt werden, um Oberflächenstabilität indirekt abzusichern.
Einflussfaktoren auf Cp und Cpk sind nicht nur die Maschine, sondern auch Bauteilgeometrie und Werkzeugauslegung. Eine Geometrie mit starken Wanddickensprüngen oder ungünstiger Rippenauslegung neigt eher zu Verzug und damit zu größerer Streuung. Die Lage von Anschnitt und Fließweg kann Streuung verstärken, wenn Bindenähte oder Orientierungszonen in kritischen Bereichen liegen. Auch Messsysteme spielen eine große Rolle, weil ein ungenaues Messmittel die Streuung scheinbar erhöht und Cp/Cpk verschlechtert, obwohl der Prozess technisch stabil sein kann.
Typische Fehlerbilder bei schlechter Prozessfähigkeit sind hohe Ausschussraten, häufige Nachregelung und wechselnde Bauteilqualität. Ein niedriger Cp deutet auf zu große Streuung hin, ein niedriger Cpk oft auf fehlende Zentrierung oder auf Drift. In der Praxis führt das zu Maßnahmen wie Prozessfensteroptimierung, stabilerer Temperierung, Anpassung der Kühlung, Optimierung von Nachdruck und Umschaltpunkt oder auch zu konstruktiven Änderungen, wenn die Geometrie die Streuung treibt.
Für die Planung ist sinnvoll, Cp und Cpk nicht isoliert als Zahlen zu betrachten, sondern im Zusammenhang mit Prozessverständnis und Kontrollstrategie. Wenn klar ist, welche Parameter die Streuung bestimmen und wie schnell Drift erkannt wird, lassen sich Cp und Cpk gezielt verbessern. So werden Prozessfähigkeitskennzahlen zu einem praktischen Werkzeug, um Serienqualität messbar abzusichern und Entscheidungen im Serienanlauf fundiert zu treffen.
