2026年7月7日,印度马尔瓦迪大学和帕鲁尔大学的研究人员与沙特阿拉伯哈立德国王大学的合作者一起,构建并测试了一个基于区块链的物联网集成系统,用于提升在光聚合3D打印(VPP)过程中的工艺合规性、预测性维护和实时监控能力,从而推动更安全、更可持续的工业实践。
相关研究成果以题为“Blockchain-based IoT integrationfor VAT
photopolymerization additive manufacturing process security
andtransparency”的论文发表于《科学报告》(Scientific Reports)期刊。
增材制造 (AM) 已成为工业
4.0的标志性技术,它改变了复杂、精细且高精度零件的制造方式。这些零件广泛应用于生物医学、航空航天和消费品等众多需要定制产品的行业。光固化成型
(VPP) 技术,包括立体光刻、数字光刻 (DLP)
等,原理是利用紫外光直接从数字模型逐层固化光敏树脂,从而制造出尺寸精度和表面光洁度极高的零件。
尽管 VPP 工艺具有诸多优势,但过程中挥发性有机化合物 (VOC) 的排放问题却鲜为人知。这些排放物有害,会影响操作人员的工作场所空气质量。本文的研究团队采用多学科交叉方法,结合实验研究、物联网赋能的虚拟电厂系统、区块链开发和数据分析,将监测VOC浓度、树脂温度和环境条件的物联网传感器与私有的Hyperledger Fabric网络相结合,网络采用PBFT共识机制,并连接到物联网传感器,用于实时监测挥发性有机化合物(VOC)排放。监测系统引入了智能合约验证和警报系统,将监测数据读数提交到不可篡改的数据之前,并与安全阈值进行比对。当读数超过限值时,合约会发出警报并暂停数据记录,直到异常情况得到解决。

研究人员将这套监测系统定位为对现有工作的回应,他们认为,先前区块链在增材制造中的应用主要集中在供应链、知识产权和数字孪生上,并且在很大程度上仍然是基于概念或模拟的,而不是通过实验验证其在实时环境监测中的应用。为了评估区块链对数据完整性的贡献,团队在相同的硬件上对 HyperledgerFabric 系统和传统的 MySQL 数据库进行了 20 次模拟篡改尝试,篡改包括回溯时间戳和更改 VOC 值。
除了数据完整性工作外,本研究还考察了打印参数如何影响排放。结果表明,曝光时间与挥发性有机化合物(VOC)排放量的相关性最强,其次是光照强度,而层厚的影响则很小。作者将监测平台定位为虚拟平台制造领域迈向合规监管和预测性维护的一步,同时指出平台仅在一台机器上进行了测试。
来源:南极熊

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