3D-verktøydesign bruker dataverktøyet for konstruksjon (CAD) til å lage detaljerte tredimensjonale modeller av verktøy for injeksjonsstøping, die-casting eller andre prosesser, noe som øker nøyaktighet og effektivitet. Denne metoden gjør det mulig med virtuell prototyping, simulering av støpeprosesser og oppdagelse av potensielle problemer som undercuts eller ineffektiv avkjøling før fysisk produksjon. Hovedelementer inkluderer definisjon av hulroms- og kjernegeometrier, integrering av skyveverktøy eller løfteelementer for komplekse detaljer, samt optimalisering av kanalsystem og inngate for materialestrømning. Avanserte programvareverktøy muliggjør elementmetodeanalyse (FEA) for å vurdere strukturell integritet og beregningsmessig væskedynamikk (CFD) for å modellere termisk og strømningsatferd. Konstruktører må ta hensyn til faktorer som materialkrymping, toleranser og enkel vedlikehold for å sikre verktøyets levetid og ytelse. Integrasjonen av 3D-printing for rask verktøyproduksjon eller innsettinger i verktøy akselererer utviklingen og reduserer kostnader. I globale industrier som bilindustri og konsumvarer støtter 3D-verktøydesign tilpassede løsninger og overholdelse av internasjonale standarder (f.eks. ISO 2768). Ved å fremme samarbeid via digitale plattformer og tillate iterative forbedringer, fremmer denne metoden innovasjon, forkorter tid til marked og øker tilpasningsevnen til ulike produksjonskrav og kulturelle preferanser i produksjon.