冷鑲嵌模具作為材料制備領域的關鍵工具，其設計與制造工藝直接影響樣品制備的質量與效率。需要在結構合理性、材料選擇和加工精度之間實現平衡。
在模具設計環節，要考慮的是樣品的幾何特征與尺寸約束。設計師需根據待鑲嵌樣品的外形輪廓，規劃出包容空間充裕且便于脫模的型腔結構。分型面的選擇尤為關鍵，既要保證模具組裝的便利性，又要避免在樣品表面留下明顯的拼接痕跡。排氣系統的設計同樣不可忽視，合理的排氣通道能有效避免氣泡缺陷的產生。此外，模具的夾持部位需要預留足夠的操作空間，確保后續的研磨拋光工序能夠順利進行。
材料選擇上，冷鑲嵌模具主體通常采用高強度鋁合金或工程塑料。這類材料兼具良好的加工性能和適中的硬度，既能保證模具的耐用性，又不會對樣品造成污染。對于特殊應用場景，可選用不銹鋼等耐腐蝕材料。關鍵接觸面往往需要進行拋光處理，以降低脫模阻力并提高表面光潔度。
制造工藝方面，冷鑲嵌模具生產普遍采用數控加工技術。通過計算機輔助設計到計算機輔助制造的數字化流程，可以精確控制模具的尺寸精度。對于復雜曲面結構，常采用電火花加工或精密磨削等特種工藝。模具組裝后需進行配合精度檢測，確保各部件的運動順暢且定位準確。還需進行試模驗證，根據實際成型效果微調設計參數。
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