Ένα μήτρα εξώθησης μετάλλου είναι ένα ακριβώς σχεδιασμένο εργαλείο, το οποίο κατασκευάζεται συνήθως από υψηλής ποιότητας εργαλειοχάλυβα για υψηλές θερμοκρασίες, όπως το H13, και λειτουργεί ως τελικό στοιχείο διαμόρφωσης στη διαδικασία εξώθησης μετάλλου. Σχεδιάζεται να αντέχει ακραίες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων θερμοκρασιών έως 500°C και τεράστιων πιέσεων που μπορεί να ξεπερνούν τα 1000 MPa για ορισμένα κράματα. Η κύρια λειτουργία της μήτρας είναι να προκαλέσει πλαστική παραμόρφωση μιας θερμαινόμενης μάζας αλουμινίου ή χάλυβα, αναγκάζοντάς τη να ρέει μέσα από μια διαμορφωμένη οπή (το άνοιγμα της μήτρας) προκειμένου να δημιουργηθεί ένα συνεχές προφίλ με συγκεκριμένη και σταθερή διατομή. Ο σχεδιασμός μιας μήτρας εξώθησης μετάλλου αποτελεί ένα πολύπλοκο ισοζύγιο μεταξύ επιστήμης των υλικών και δυναμικής των ρευστών. Πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη ροή του υλικού, διασφαλίζοντας ομοιόμορφη ροή του μετάλλου από το κέντρο προς τις γωνίες, ώστε να αποφεύγονται ελαττώματα όπως στρέψη ή κάμψη. Βασικά στοιχεία σχεδιασμού περιλαμβάνουν τη γωνία προσέγγισης, το μήκος του έδρανου και τη χρήση τροφοδότη και φραγμών για τον έλεγχο της ταχύτητας του μετάλλου. Για κοίλα προφίλ, η μήτρα περιλαμβάνει έναν άνδυση, ο οποίος υποστηρίζεται από μια γέφυρα, για τη δημιουργία του εσωτερικού κενού. Το σύνολο της μήτρας υπόκειται σε τεράστια αποτριπτική φθορά και θερμική κόπωση, γεγονός που απαιτεί προηγμένες διεργασίες θερμικής επεξεργασίας, όπως η νιτρίωση, για τη δημιουργία ενός εξαιρετικά σκληρού, ανθεκτικού στη φθορά στρώματος. Η ακρίβεια της εσωτερικής γεωμετρίας της μήτρας, ιδιαίτερα των επιφανειών των εδράνων, καθορίζει άμεσα τη διαστατική ακρίβεια, την ποιότητα της επιφάνειας και τις μηχανικές ιδιότητες του τελικού εξωθημένου προϊόντος. Ως εκ τούτου, η μήτρα εξώθησης μετάλλου δεν είναι απλώς ένα εργαλείο, αλλά ο γωνιακός λίθος ολόκληρης της διαδικασίας, επιτρέποντας την παραγωγή πάντων, από απλές συμπαγείς ράβδους μέχρι εξαιρετικά πολύπλοκα πολυκοίλα αρχιτεκτονικά και βιομηχανικά προφίλ.